人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用

薛董敏

（山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山西省運(yùn)城市 044004）

人工智能是構(gòu)建在通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上的應(yīng)用技術(shù)，能夠革傳統(tǒng)電子信息技術(shù)的發(fā)展形式，提升技術(shù)應(yīng)用效率。將人工智能應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，可以在增強(qiáng)信息處理質(zhì)量的前提下，破解各類(lèi)穩(wěn)定性、復(fù)雜性及結(jié)構(gòu)性的問(wèn)題，推動(dòng)人類(lèi)文明的快速發(fā)展。譬如將人工智能技術(shù)融入到網(wǎng)絡(luò)安全管理中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)非法信息或數(shù)據(jù)的屏蔽、干擾與攔截，提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。

1 人工智能

1.1 機(jī)器學(xué)習(xí)

通常來(lái)講機(jī)器與人類(lèi)的思維機(jī)制和形式，存在明顯的差異和不同。機(jī)器學(xué)習(xí)的基本目的和目標(biāo)是幫助計(jì)算機(jī)擁有與人類(lèi)相同的思維模式、學(xué)習(xí)機(jī)制及邏輯方法。而人類(lèi)學(xué)習(xí)的基本目的則是以社會(huì)價(jià)值、社會(huì)功能及發(fā)展需求為基礎(chǔ)的。在機(jī)器學(xué)習(xí)的研究與發(fā)展中，世界各國(guó)的專(zhuān)家和學(xué)者普遍通過(guò)對(duì)人類(lèi)學(xué)習(xí)的機(jī)制和原理進(jìn)行分析，并根據(jù)人類(lèi)思維模式與機(jī)器思維機(jī)制的相似處和差異點(diǎn)，構(gòu)建出具備較高針對(duì)性與穩(wěn)定性的學(xué)習(xí)系統(tǒng)。使機(jī)器學(xué)習(xí)的模式、機(jī)制、形式，更接近于人腦[1]。在這個(gè)過(guò)程中，機(jī)器學(xué)習(xí)需要充分應(yīng)用算法復(fù)雜度、凸分析、逼近論、統(tǒng)計(jì)學(xué)及概率論等學(xué)科知識(shí)，使機(jī)器通過(guò)“自動(dòng)改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)”的方式，獲得動(dòng)態(tài)化的算法，從而優(yōu)化程序的運(yùn)算標(biāo)準(zhǔn)和性能，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化、智能化水平。

1.2 專(zhuān)家系統(tǒng)

專(zhuān)家系統(tǒng)是整合特定領(lǐng)域的專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，利用專(zhuān)家解決和分析問(wèn)題的方式，處理特定領(lǐng)域問(wèn)題的程序系統(tǒng)。在結(jié)構(gòu)構(gòu)造上，專(zhuān)家系統(tǒng)普遍以知識(shí)獲取、數(shù)據(jù)庫(kù)、解釋器、推理機(jī)、知識(shí)庫(kù)、交互界面等模塊組成，其中推理機(jī)和知識(shí)庫(kù)是相互分離的，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，專(zhuān)家系統(tǒng)的表示形式主要有面向?qū)ο蟆⑦^(guò)程、腳本、邏輯模式、狀態(tài)空間、框架、語(yǔ)義網(wǎng)及規(guī)則等。其中知識(shí)庫(kù)通常以“結(jié)果”和“前提”來(lái)作為知識(shí)表示的基本規(guī)則[2]。在特征特點(diǎn)上，專(zhuān)家系統(tǒng)擁有較高的靈活性、透明性、啟發(fā)性等特征。其中啟發(fā)性特征主要指對(duì)特定領(lǐng)域知識(shí)進(jìn)行聯(lián)想、推理和判斷的過(guò)程，能夠增強(qiáng)數(shù)據(jù)分析和問(wèn)題解決的效率。在分類(lèi)上，專(zhuān)家系統(tǒng)主要包括教育型、控制型、監(jiān)護(hù)型、設(shè)計(jì)型、規(guī)劃型、維修型、診斷型等類(lèi)別[3]。專(zhuān)家系統(tǒng)運(yùn)作原理如圖1所示。

專(zhuān)家系統(tǒng)其工作用戶(hù)、領(lǐng)域?qū)＜摇⒅R(shí)工程師都是通過(guò)人機(jī)接口進(jìn)入，通過(guò)推理機(jī)進(jìn)行運(yùn)用到數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)，同時(shí)通過(guò)解釋結(jié)構(gòu)或知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)返給人機(jī)接口，同時(shí)人機(jī)接口也把用戶(hù)、領(lǐng)域?qū)＜摇⒅R(shí)工程師等過(guò)程返給解釋機(jī)構(gòu)與知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)，推理機(jī)進(jìn)行循環(huán)工作，讓其發(fā)揮專(zhuān)家系統(tǒng)的職能，解決各個(gè)領(lǐng)域中的實(shí)際問(wèn)題。

圖1：專(zhuān)家系統(tǒng)的運(yùn)作原理

1.3 神經(jīng)系統(tǒng)

神經(jīng)系統(tǒng)主要指類(lèi)似人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由多個(gè)人工“神經(jīng)元”相互銜接而構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，擁有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和邏輯分析能力，可以解決復(fù)雜的、多維的定量問(wèn)題和定性問(wèn)題。此外，還擁有“貯存”、“分析”和處理“海量信息”的功能[4]。在技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的過(guò)程中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要涉及生物原型、模型構(gòu)建及算法分析等內(nèi)容。其中生物原型主要指從病理、腦科學(xué)、解剖血、心理學(xué)、生物學(xué)等層面探究神經(jīng)系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及神經(jīng)細(xì)胞的功能機(jī)理與原型結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)半監(jiān)督、非監(jiān)督與監(jiān)督學(xué)習(xí)等方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)人腦學(xué)習(xí)的模仿與仿真。

圖2：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全結(jié)構(gòu)

圖3：Agent系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用方向

綜合分析人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀，能夠發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的人工智能技術(shù)正朝著多元化、多樣化的方向快速發(fā)展著，并逐漸呈現(xiàn)出明顯的差異性和個(gè)性化特征，能夠被廣泛應(yīng)用在社會(huì)各領(lǐng)域中，發(fā)揮出舉足輕重的功能和作用。

2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用

將人工智能融入到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中，可以在提高計(jì)算機(jī)自動(dòng)化、智能化能力的基礎(chǔ)上，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性。首先是垃圾軟件的識(shí)別與分辨。人工智能通過(guò)學(xué)習(xí)和推理，可以準(zhǔn)確識(shí)別并處理垃圾軟件和信息，并將自動(dòng)檢測(cè)出的，能夠影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的各類(lèi)因素進(jìn)行自動(dòng)化處理或屏蔽。其次是危險(xiǎn)排除。在信息識(shí)別與處理的過(guò)程中，人們可通過(guò)人工智能的模糊處理功能，分析和排查未知或不確定的數(shù)據(jù)，如果識(shí)別出危險(xiǎn)的信息或數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)便會(huì)自動(dòng)地排除或隔離危險(xiǎn)信息，確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最后是有效分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)[5]。人工智能可通過(guò)入侵檢測(cè)的方式，對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行“篩選”、“分類(lèi)”、“分析”，并在相關(guān)軟件的支持下，處理特定的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，以此幫助用戶(hù)更好地了解和明確網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全性和穩(wěn)定性。根據(jù)美國(guó)相關(guān)院校的研究成果，能夠發(fā)現(xiàn)，人工智能在網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的過(guò)程中，能夠通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析等方式，獲取相同數(shù)據(jù)在不同計(jì)算機(jī)終端的運(yùn)行狀況，以此確定網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)所存在的危險(xiǎn)因素[6]。提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全是重要的，網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)如圖2所示。

2.2 Agent技術(shù)的有效應(yīng)用

Agent是人工智能技術(shù)中最為先進(jìn)的應(yīng)用程序，能夠切實(shí)提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量與數(shù)據(jù)分析能力。然而在該技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，卻需要解釋器、知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)等模塊作為支撐，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)信息的有效處理和儲(chǔ)存。在具體運(yùn)行的過(guò)程中，Agent會(huì)通過(guò)推理機(jī)和解釋器對(duì)數(shù)據(jù)運(yùn)環(huán)境進(jìn)行識(shí)別和判斷，并根據(jù)任務(wù)類(lèi)型，逐級(jí)溝通不同的程序模塊。此外，該技術(shù)還能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的真實(shí)需求進(jìn)行個(gè)性化處理和分析，篩選出網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)所需求的數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)鏈接的方式，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹搬槍?duì)性”和“穩(wěn)定性”。簡(jiǎn)而言之，Agent技術(shù)可以切實(shí)滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的人性化與個(gè)性化需求，幫助用戶(hù)更好地獲取自身所需求的知識(shí)和信息。其應(yīng)用原理是通過(guò)知識(shí)庫(kù)分析用戶(hù)當(dāng)前所檢索的信息或歷史數(shù)據(jù)，隨后借助模糊算法，推理出用戶(hù)當(dāng)前的真實(shí)需求，從而通過(guò)整合海量的網(wǎng)絡(luò)信息及數(shù)據(jù)的形式，提高用戶(hù)獲取信息的滿(mǎn)意度[7]。此外，該技術(shù)還能被廣泛應(yīng)用在購(gòu)物網(wǎng)站與旅游網(wǎng)站中，譬如亞馬遜網(wǎng)站會(huì)根據(jù)用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)檢索軌跡，推測(cè)出用戶(hù)在購(gòu)買(mǎi)特定商品服務(wù)后的需求，并將相應(yīng)的商品信息，完整地呈現(xiàn)在用戶(hù)面前。Agent系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

2.3 在社會(huì)活動(dòng)中的應(yīng)用

首先在企業(yè)管理中，國(guó)外部分企業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)融入了人工智能技術(shù)，譬如監(jiān)控系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)等，能夠通過(guò)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，提高企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的智能化水平。譬如在監(jiān)控系統(tǒng)中，人工智能系統(tǒng)可以通過(guò)分析監(jiān)控畫(huà)面的表現(xiàn)形態(tài)，確定是倉(cāng)庫(kù)、辦公區(qū)、生產(chǎn)車(chē)間否存在危險(xiǎn)因素，并及時(shí)提醒安保人員做好防控工作。而在戰(zhàn)略規(guī)劃的過(guò)程中，專(zhuān)家系統(tǒng)可以通過(guò)分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的海量數(shù)據(jù)及其它企業(yè)的數(shù)據(jù)信息，為企業(yè)管理著提供科學(xué)地管理決策和規(guī)劃方案。其次在教學(xué)領(lǐng)域[8]。將人工智能應(yīng)用在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育模式和教學(xué)方法，幫助學(xué)生更好地利用人工智能技術(shù)，明確理論知識(shí)的邏輯推理過(guò)程，了解特定知識(shí)的基本特征，減輕教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)。幫助院校實(shí)現(xiàn)泛在化教學(xué)的目的，提高現(xiàn)代教育的質(zhì)量和效率。此外，在工程施工與建筑設(shè)計(jì)上，人工智能技術(shù)，能夠通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、模糊分析及邏輯推理等方式，識(shí)別工程方案中的不合理因素，降低工程施工與管理的成本投入，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益和社會(huì)效益。

3 結(jié)語(yǔ)

在新時(shí)代背景下，人工智能技術(shù)得到了不斷的完善和改進(jìn)，能夠切實(shí)解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中所存在的結(jié)構(gòu)性或非線性問(wèn)題，推動(dòng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自動(dòng)化、智能化發(fā)展。然而在具體的應(yīng)用上，我們需要明確人工智能的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及其在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的必要性，了解人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀，以此拓寬人工智能的應(yīng)用維度，推動(dòng)我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)事業(yè)的健康發(fā)展。