人工智能技術(shù)在高校信息化服務(wù)中的技術(shù)應(yīng)用

長(zhǎng)治學(xué)院 田 浩

人工智能技術(shù)是近年來飛速發(fā)展的人工智能技術(shù)之一，并且逐漸在各行各業(yè)中開始應(yīng)用。在高校信息化服務(wù)中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全保障，高校的檔案管理以及智能實(shí)驗(yàn)室控制。本文對(duì)高校信息化服務(wù)中人工智能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 人工智能技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀

人工智能起源于1950年代，由于多次遇到了技術(shù)瓶頸，經(jīng)歷了數(shù)次起伏。當(dāng)前的人工智能在以大數(shù)據(jù)為代表的新型人工智能技術(shù)的支持下重新進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。現(xiàn)代社會(huì)擁有足夠的海量數(shù)據(jù)，強(qiáng)大的計(jì)算能力和算法的不斷發(fā)展，使得人工智能技術(shù)成為當(dāng)前最為熱門的技術(shù)之一。人工智能是在信息化服務(wù)發(fā)展的基礎(chǔ)上通過使用邏輯芯片和信息化服務(wù)等賦予機(jī)械設(shè)備一定的智能，以使其具備可以替代人進(jìn)行較為復(fù)雜的工作的能力。現(xiàn)階段人工智能技術(shù)還較為基礎(chǔ)，只能執(zhí)行一些機(jī)械性重復(fù)的工作，但是隨著人工智能的發(fā)展，其應(yīng)用也越來越廣泛，且智能化程度越來越高，執(zhí)行的任務(wù)也越來越復(fù)雜。人工智能是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)性科學(xué)，其包含了多個(gè)學(xué)科的知識(shí)和技術(shù)，比如生物學(xué)、信息科學(xué)以及語(yǔ)言學(xué)等。人工智能的主要目標(biāo)是研究智能的基本屬性，并嘗試找到可以與人類智能并行的智能設(shè)備。與傳統(tǒng)的智能技術(shù)相比，人工智能具有更強(qiáng)的信息分析、協(xié)作、學(xué)習(xí)和推理能力。

2 人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

人工智能技術(shù)在高校信息化服務(wù)中使用主要有以下優(yōu)勢(shì)：（1）人工智能的邏輯信息處理效率極高：對(duì)于邏輯信息處理，比如文本、圖像、音頻等信息的處理速度，人工智能的效率極高。而人工需要逐字讀取和處理，人工智能可以立即識(shí)別和處理；（2）人工智能處理信息的準(zhǔn)確性高：人工處理信息不可避免地導(dǎo)致人為錯(cuò)誤，隨著人工智能技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用，人工智能已經(jīng)達(dá)到了極高的精度水平；（3）人工智能可以在短時(shí)間內(nèi)快速收集和跟蹤信息資源，并在處理后快速將數(shù)據(jù)傳輸給用戶；（4）人工智能的互動(dòng)程度很高，人工智能可以有效地整合各種資源，并在此基礎(chǔ)上及時(shí)進(jìn)行上述資源的轉(zhuǎn)移和共享。可以看出，如果將人工智能引入信息化服務(wù)領(lǐng)域，信息處理的速度和效率將大大提高；（5）人工智能具有出色的學(xué)習(xí)和推理能力，提高信息化服務(wù)的響應(yīng)能力和敏感性，從而優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)管理質(zhì)量；（6）人工智能具有強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力，顯著提高數(shù)據(jù)庫(kù)的性能，為管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供基礎(chǔ)。人工智能技術(shù)使密切觀察和積累行為數(shù)據(jù)成為可能。

3 在高校信息化服務(wù)中應(yīng)用的人工智能技術(shù)

3.1 語(yǔ)音處理與語(yǔ)義理解技術(shù)的應(yīng)用

智能語(yǔ)音機(jī)器人可以應(yīng)用于高校的各個(gè)服務(wù)場(chǎng)所，比如高校檔案館和高校圖書館等。可以用于電話咨詢、在線咨詢以及高校教師和學(xué)生對(duì)圖書或檔案進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)咨詢的環(huán)境中。此外，也可用于檔案信息收集、圖書信息收集以及學(xué)生信息收集等業(yè)務(wù)。窗口服務(wù)是非常繁瑣的工作，傳統(tǒng)的人工服務(wù)容易引起工作人員的反感與不耐煩，而且與他人的長(zhǎng)期互動(dòng)很容易導(dǎo)致員工的精神疲勞和焦慮。語(yǔ)音機(jī)器人可以避免這種現(xiàn)象。

3.2 視覺技術(shù)的應(yīng)用

視覺技術(shù)是現(xiàn)階段使用最為廣泛的人工智能技術(shù)，在高校信息化服務(wù)中，可以掃描學(xué)生信息并準(zhǔn)確獲取學(xué)生的核心需求等。視覺技術(shù)包括很多類型，比如人臉識(shí)別，車牌識(shí)別等。此外，也可以與OCR技術(shù)結(jié)合使用，可以快速識(shí)別學(xué)生的各項(xiàng)信息，快速嚴(yán)重學(xué)生的身份，為學(xué)生提供更為準(zhǔn)確的服務(wù)。OCR技術(shù)，即光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)，指的是可以智能的分析識(shí)別處理圖像文件，并將其轉(zhuǎn)換為文字文件的技術(shù)。簡(jiǎn)而言之，它可以識(shí)別掃描圖像文件中的信息并將其輸出為文字文本人工智能的發(fā)展也極大的促進(jìn)了OCR技術(shù)的應(yīng)用，人工智能及時(shí)可以有效提高OCR技術(shù)的識(shí)別能力和文本生成能力，提高審計(jì)的精準(zhǔn)性和效率。比如，圖書館、實(shí)驗(yàn)室、宿舍等場(chǎng)所的出入識(shí)別等，通過人工智能圖像處理技術(shù)既可以提高校率又可以更加精準(zhǔn)，同時(shí)降低成本。此外，在學(xué)生查詢資料或者成績(jī)時(shí)，人工智能圖像處理技術(shù)也可以提供更為高校的服務(wù)。而對(duì)于學(xué)校財(cái)務(wù)處理等非結(jié)構(gòu)性文件，該技術(shù)具有非常巨大的優(yōu)勢(shì)，可以快速讀取票據(jù)等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，在對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析。

3.3 深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)

隨著人工智能的發(fā)展，通過在人工智能中應(yīng)用數(shù)學(xué)算法，可以更好地分析計(jì)算機(jī)人工智能中的幾何形狀，并使用離散數(shù)學(xué)來進(jìn)行仿生計(jì)算，也能用有限單元法專門解決計(jì)算機(jī)人工智能的數(shù)值問題。各種學(xué)習(xí)算法構(gòu)成了深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。比如，應(yīng)用與高校檔案信息管理后，提高檔案的準(zhǔn)確性和效率。不僅在智能查詢中，而且還可以根據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)自主思維和判斷的特點(diǎn)做更多的工作。比如通過結(jié)合語(yǔ)音和語(yǔ)義處理技術(shù)，可以將不同語(yǔ)言的數(shù)字文件直接轉(zhuǎn)換為用戶使用的語(yǔ)言。在人工智能中應(yīng)用較早的算法是歐幾里得算法，該算法可以為了找到最大的公因數(shù)是一種遞歸算法，即每個(gè)步驟的計(jì)算輸出是下一個(gè)步驟的計(jì)算輸入。這樣的算法在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)非常有效，也是計(jì)算復(fù)雜性理論的開端。

3.4 大數(shù)據(jù)技術(shù)的人工智能分析與決策

未來的高校不再是一個(gè)信息孤島，各個(gè)高校之間可以進(jìn)行信息聯(lián)通，在此基礎(chǔ)上生成的海量數(shù)據(jù)，需要大數(shù)據(jù)技術(shù)管理，并且將提取，過濾，加載各種形式的數(shù)據(jù)以及以生成有用的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。巨大的數(shù)據(jù)為使用人工智能研究和評(píng)估決策系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)。將顯著高校信息化服務(wù)的水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過高校信息的價(jià)值。

4 人工智能技術(shù)在高校信息化服務(wù)中的技術(shù)應(yīng)用

4.1 人工智能技術(shù)在高校網(wǎng)絡(luò)安全中的技術(shù)使用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)主要有三種技術(shù)，分別是防火墻、入侵檢測(cè)以及反垃圾郵件。因此，在實(shí)踐中在以上幾個(gè)方面中可以嘗試使用人工智能技術(shù)。第一，防火墻應(yīng)用人工智能技術(shù)，其可以有效通過算法對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別和處理，從而對(duì)惡意信息等進(jìn)行攔截，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性。該方法摒棄了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防火墻應(yīng)用中原本需要的大量計(jì)算，并大大提高了網(wǎng)絡(luò)安全管理的效率。不僅可以有效攔截惡意信息，而且能大大提高防火墻安全管理的效率。因此，人工智能在防火墻中的應(yīng)用可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)防火墻的缺陷，有效地防止病毒入侵和傳播，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性；第二，反垃圾郵件系統(tǒng)應(yīng)用人工智能技術(shù)，其主要是針對(duì)計(jì)算機(jī)的垃圾郵件進(jìn)行過濾以防御的技術(shù)，可以有效防止垃圾郵件對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)帶來的安全威脅，可以通過掃描郵件對(duì)郵件進(jìn)行分類，然后針對(duì)性的提出威脅警告，以提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性；第三，入侵檢測(cè)應(yīng)用人工智能技術(shù)，其主要是針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過程中的病毒以及黑客入侵進(jìn)行安全檢測(cè)，是計(jì)算機(jī)安全管理的基礎(chǔ)。通常情況下，入侵檢測(cè)應(yīng)分四個(gè)步驟進(jìn)行：收集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、進(jìn)行分類和檢測(cè)報(bào)告。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)中入侵檢測(cè)應(yīng)用的人工智能技術(shù)主要有以下幾種：

（1）規(guī)則產(chǎn)生式專家系統(tǒng)：該人工智能是目前入侵檢測(cè)中應(yīng)用最廣泛用的人工智能，主要基于專家知識(shí)構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫(kù)。首先，將已知的入侵特征預(yù)先編碼為固定規(guī)則的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，在安全管理過程中，規(guī)則產(chǎn)生式專家系統(tǒng)可以自動(dòng)使用審核、記錄和規(guī)則進(jìn)行入侵檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)入侵、確定入侵類型及其危害的目的，但由于該技術(shù)是基于已知的數(shù)據(jù)庫(kù)中的特征編碼，因此檢測(cè)范圍存在一定局限性。

（2）人工免疫技術(shù)：人工免疫技術(shù)的原理是基于人體免疫系統(tǒng)的，基本上包括三種機(jī)制：基因庫(kù)、否定選擇和克隆選擇，可以有效地彌補(bǔ)傳統(tǒng)入侵檢測(cè)在防病毒功能和未知病毒識(shí)別方面的缺陷。比如，基因庫(kù)可以在特征數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)基因片段的重組和突變模擬，因此可以提高入侵檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)未知病毒的識(shí)別能力，但現(xiàn)階段，建立有效的基因庫(kù)還存在較大的困難；在否定選擇過程中，系統(tǒng)首先隨機(jī)生成一系列字符串，然后通過否定選擇算法刪除與之匹配的字符串。如果否定選擇正確，可被認(rèn)為是合格的檢測(cè)器，然后逐步完成入侵檢測(cè)等，該技術(shù)的應(yīng)用仍需進(jìn)一步改進(jìn)。

（3）自治AGENT技術(shù)：該技術(shù)是人工智能向面向?qū)ο蠹夹g(shù)發(fā)展的結(jié)果。它通常用作收集和分析主數(shù)據(jù)的框架。在基于自治Agent的入侵檢測(cè)系統(tǒng)中，每個(gè)受監(jiān)視的主機(jī)都可以視為一個(gè)IDS，這項(xiàng)技術(shù)的獨(dú)特之處在于相似的學(xué)習(xí)能力、適應(yīng)性、自主性、靈活性和兼容性。因此，該技術(shù)不僅可以有效地檢測(cè)到入侵，而且可以有效地控制入侵的程度，且在應(yīng)用程序期間，對(duì)環(huán)境的依賴性很低。

4.2 智能化實(shí)驗(yàn)室管理與控制系統(tǒng)

感應(yīng)式識(shí)別系統(tǒng)的安裝是高校實(shí)驗(yàn)室順利運(yùn)行的先決條件。原始的讀卡器門禁系統(tǒng)現(xiàn)階段是高校實(shí)驗(yàn)室中廣泛使用的識(shí)別系統(tǒng)，包括讀卡器、感應(yīng)卡、門禁控制器、通信轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)控制軟件、開門器、電鎖、消防連接和警報(bào)擴(kuò)展、電源等。要進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)人員只需通過授權(quán)的通用校園卡即可。實(shí)驗(yàn)人員只能在獲得管理人員的授權(quán)后才能進(jìn)入。控制系統(tǒng)軟件將自動(dòng)記錄人員清單以及出入時(shí)間。隨著人臉識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，讀卡器門禁系統(tǒng)逐漸被人臉識(shí)別門禁系統(tǒng)所取代，并通過人臉識(shí)別進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。