人工智能在計算機領域的應用分析

（青島第二中學，山東青島 266061）

0.引言

如今世界進入網絡時代，“互聯網”的全覆蓋使全球網絡信息用戶數量直線上升，接踵而來的網絡安全保護問題及網絡智能化自主化改進問題也成為人們關注的焦點。同時，如何在網絡信息恣意傳播的同時有效保護用戶的隱私，如何增強網絡用戶的滿意度成為計算機網絡領域研究的重中之重。而將人工智能技術應用到網絡安全等方面可進一步推進網絡隱私侵犯問題的解決及用戶評價度的上升，有望成為徹底解決此類問題的突破口，對推動計算機網絡領域的革新與發展有重大意義。

1.人工智能概述

1.1 人工智能概念

人工智能作為計算機的分支是指運用專家系統等多方面研發技術，實現圖像、語言、自然語言的識別處理，用于延伸、擴展人類的智慧與能力的一門現代化產業技術[1]。人工智能以人類智慧作為參照物，通過控制算法進行計算，是人類社會發展到一定階段的科技產物。人工智能因“學習能力強，計算成本小”等突出特點被大規模運用在不同領域。其研究涉及生物學、神經科學、計算機科學、心理學、哲學等諸多領域，對提高工作效率、減少低級人力資源泛濫、提高人民生活幸福指數、推動科學研究發展等具有重要意義。

1.2 人工智能發展歷程

目前，人工智能作為我國新興產業在人們生活中發揮著重要作用。人工智能從發展之初到如今經歷了許久時間，其構思、形成、發展主要分為3個階段[2]：于1956—1969年間，人工智能進去初步實踐研究階段，開啟了用計算機程序模擬人類思維過程的道路。其主要針對于機器學習、模式識別、語言研究、問題求解等多方面進行拓展；20世紀70年代中期至80年代末期，人工智能的發展進入第二階段，許多國家紛紛開展人工智能方面研究，將其運用于網絡安全保護、醫療、金融等諸多領域，并取得重大成果。其中，在1977年的第五屆國際人工智能聯合會會議上提出“知識工程”一詞，由此人工智能的研究從基于能力的策略研究轉變為基于知識的方法研究；近些年，人工智能發展進入第三階段，人工智能開始逐漸步入人們視野之中，經過各類人類與人工智能之間的比賽，如：2016年的圍棋機器人AlphaGo戰勝世界圍棋冠軍柯潔等。這使人類對人工智能的期待達到了前所未有的高度，也帶動著人工智能技術的發展進入最佳狀態。

1.3 人工智能的研究與實現

（1）人工智能的基礎技術。模式識別作為人工智能的基礎技術，通過構建數學模型對各類信息進行識別、分析、處理、分類。模式識別的作用對象通常為圖像、文字、照片、聲音等多類不同信息。此技術主要分為2類：統計模式識別和句法模式識別[3]。統計模式識別指將被識別對象數字化，轉化為計算機能夠識別的信息；而句法模式識別指將被識別對象，如圖像等，轉變為符號表達。

（2）人工智能的研究實質。人工智能的研究實質主要是模擬人類的思維方式及信息進行處理過程，分為2個層面：結構模擬和功能模擬。結構模擬是指仿照人類大腦結構制造出相應“類大腦”。而后者指拋開對人類大腦構造的研究而直接模仿大腦功能，如對人類思維模式的模仿等。

（3）人工智能的實現途徑。如今人工智能的實現主要通過2種途徑[4]：一是采用傳統編程技術，也被稱為工程學方法，指在拋開人類與機器運作方法是否具有差異的情況下使其達到智能化水平，如今在文字識別、電腦模擬下棋等方面做出卓越貢獻。二是模擬法，其兼顧輸出效果與實現方法，以達到智能效果，此方法在遺傳算法與人工神經網絡研究中廣泛使用。

2.人工智能在計算機領域的分析

2.1 人工智能在網絡安全保護方面應用

2.1.1 傳統網絡安全保護技術的缺陷

以防火墻為典型代表的網絡安全保護技術已在逐步完善，但傳統防火墻技術仍存在某些缺陷，如：傳統防火墻多為狀態防火墻，關注范圍只限于連接的外部信息，故能針對的網絡安全威脅類型較為有限；傳統防火墻的作用機理是通過專家對黑客攻擊形式進行分析后，將其特征設置進防火墻程序中，因此傳統防火墻不能抵抗未設置策略的攻擊漏洞。綜上所示，網絡安全保護技術急需提高。

2.1.2 引入人工智能的必要性

針對傳統防火墻的缺陷，在網絡安全保護方面引入人工智能技術能有效解決上述問題。首先，人工智能具有一定的自適應特性與學習能力。人工智能可以根據條件、提供數據、發布任務的不同而自主調節參數或優化模型，從而根據入侵種類及內容的不同具體問題具體分析，有針對性的做出相應判斷與處理。第二，人工智能運算成本低。人工智能采用控制算法和模糊控制法。其中，控制運算法是指根據設定的算法進行運行，具有成本低、效率高、準確率高的優點；同時其采用的模糊控制法通過在短時間內在大量信息中提取關鍵有效信息，從而大大減少其在整理大數據所耗費的人力、物理與時間，在一定程度上節省了運算成本與運算費用。第三，人工智能可以進行數據整合分析。模擬人類大腦工作機制的人工智能可對現有數據進行整理、分析，并做出進一步的推算。相較于傳統模式的網絡安全保護機制，將網絡安全管理融入“數據融合技術”可以是各個傳感器共同工作、發揮作用，從而大大提升網絡安全的檢測、保護范圍及效率[5]。

2.1.3 網絡安全保護機理

網絡入侵的審核：人工智能的網絡保護機制建立在許多專家的自身經驗之上，通過專家們的有關知識構建起相應的數據庫和推理機制。主要原理為將入侵病毒的特點進行編碼后制定相關固定規則，人工智能通過所規定的規則對入侵病毒進行分類與相應危害的判斷。

網絡入侵的識別：人工智能通過“數據挖掘技術”對入侵內容進行提取、概括、整理后，經過其特有的學習和記憶能力，準確捕捉入侵內容背后的規則模式，以此識別不同類型入侵。

網絡安全保護中的升級：首先，人工智能擁有建立在人的免疫系統基礎上的“人工免疫技術”，其主要分為基因庫、否定選擇和克隆選擇。因人的免疫系統具有強大的信息處理能力，學習、記憶、特征識別和提取能力而被作為彌補傳統入侵檢測缺陷的重要技術。其次，人工智能通過模擬人類大腦的學習能力建立的“人工神經網絡”，因具有快速學習能力及容錯能力而在入侵檢測過程中發揮重要功效。

2.2 人工智能在計算機代理技術方面應用

（1）人工智能的代理管理技術概述。人工智能代理管理技術，即人工智能Agent技術，主要指一種已經實體化的軟件。人工智能Agent技術作為計算機軟硬件系統具有很強的自治性、社會性、能動性、反應性。它能及時感知環境，并做出相應反應，以此來完成任務，并以此為基礎推測用戶意圖與目的，自主能動的制定或修改計劃。

（2）研究人工智能代理管理技術的必要性。人工智能代理管理技術作為90年代討論研究熱潮正發揮著重要作用，并且人工智能代理管理技術為實現新型分布式應用提供了新的思路[6]。首先，所謂分布式應用，是指多個計算機通過網絡共同完成一項任務。而過去我們常用的傳統分布計算技術是在經典的服務器計算模型上形成，且只能在服務器接收到客戶的請求后才能提供服務。如此，傳統分布計算技術不及時、不適時、不靈活的弊端也體現出來。其次，人工智能代理管理技術具有“智能性”，可以根據其擁有的豐富知識與數據進行合理推測與智能計算。因此，該技術可以在用戶沒有明確要求的情況下合理推算用戶要求，并以最優方式推送給該用戶。同時，因人工智能所具有的學習能力，人工智能代理管理技術還可以從經驗中不斷自我更新、自我完善，提高對于問題的處理解決能力，增強對問題的過濾篩選，拒絕某些不合理請求與可能對用戶造成隨時的要求，從而提高用戶的上網體驗感。

（3）人工智能在計算機代理管理技術方面的應用。由上文論述可知，人工智能代理管理技術可以通過用戶所輸入的相關信息進行合理推測分析，從而推斷出用戶意圖，在用戶搜索信息時能夠查詢到自己想要的內容，大大降低用戶使用時間，以此提高用戶對有效信息的占有率。而目前這一功能已被廣泛運用于人們的日常生活當中。其中，該技術在學術及教育領域的運用較為突出。

2.3 人工智能在系統管理評價及網絡管理中的應用

（1）將人工智能引入系統管理評價及網絡管理的必要性。人工智能對于系統管理評價的必要性。系統管理評價在計算機網絡系統中占據十分重要地位，必須予以高度重視，但人工處理系統管理評價可能會出現評價處理不及時、延誤等問題。而將人工智能引入系統管理評價可以有效解決這一問題，人工智能能夠及時準確的發現系統工作中的問題與弊端所在，之后通過科學嚴謹的分析與推理，計算出最科學最優措施解決問題[7]。因此將人工智能運用到系統管理評價中可以有效提升系統管理運行水平與能力。

人工智能對于網絡管理的必要性。網絡管理可以有效保證信息的安全性與有效性。同時，網絡技術在互聯網時代的今天蓬勃發展，人們的生活越來越離不開網絡技術，故對網絡管理進行創新與改良十分重要。

（2）人工智能在系統管理評價及網絡管理中的發展前景。現如今的21世紀，互聯網蓬勃發展并與人們生活的關聯越來越密切，因此人們對于網絡管理技術的需求也更加密切。將人工智能引入系統評價與網絡管理領域可以增加計算機系統的管理與控制能力，使其更加順利的完成任務，提高用戶的使用幸福程度。

3.人工智能的未來展望與發展前景

如今，科技發展日新月異，人們的生活質量水平逐漸提高，網絡日益成為人們生活中必不可缺的一部分，而將人工智能技術引入計算機領域必將引起在計算機領域與網絡領域的一大技術革新與發展。結合上文所提及的所有技術與應用，擁有人工智能技術的計算機系統及網絡將朝著更加自主化、人性化、智能化方向發展，而人們上網也將變得更加輕松愉悅。所以，今后我們應加快人工智能技術的研究步伐，使其不斷更新發展，讓人工智能技術在人們的生產生活中發揮綜上所述，人工智能技術將在現在、未來更好地服務于人們。