人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用研究

林洪陽

（漳州市第四醫(yī)院總務(wù)科,福建 漳州 363112）

在“互聯(lián)網(wǎng)＋”時代，人工智能已成為大國競爭的主戰(zhàn)場。2017年，國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，該文件明確提出我國到2030年人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心的戰(zhàn)略目標(biāo)。2022年，科技部等六部門印發(fā)《關(guān)于加快場景創(chuàng)新以人工智能高水平應(yīng)用促進經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》（國科發(fā)規(guī)〔2022〕199號），科技部印發(fā)《關(guān)于支持建設(shè)新一代人工智能示范應(yīng)用場景的通知》（國科發(fā)規(guī)〔2022〕228號），這一系列政策文件為人工智能產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展提供了堅實的政策支持。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為我國群眾工作、娛樂的重要工具，將人工智能技術(shù)融入其中，可以提高其使用體驗。因此，對二者的協(xié)同融合進行分析與研究，具有一定的實用價值。

1 人工智能的定義

人工智能（Artificial Intelligence,AI）的發(fā)展歷史可追溯到1956年，由美國著名科學(xué)家約翰·麥卡錫（John McCarthy）與馬文·明斯基（Marvin Lee Minsky）在達特茅斯會議上提出。人工智能是計算機科學(xué)的一個分支，旨在開發(fā)能夠模擬人類智能的機器和軟件，執(zhí)行各種任務(wù)，包括語音識別、圖像識別、自然語言處理、決策制定等，為人類的生產(chǎn)生活提供便利。

目前，人工智能大致可以分為弱人工智能（Weak AI）和強人工智能（Strong AI）兩種。弱人工智能也稱應(yīng)用型人工智能（Applied AI），其利用計算機模型，貼近、模擬人類思維，包括但不限于：AlphaGo、Siri、FaceID等，此類人工智能僅能作為人類的輔助，不可完全替代人類。強人工智能又稱完全人工智能（Full AI），可探索人類智能的發(fā)展?jié)撃埽脵C械對其進行模擬，此類人工智能可以勝任人類所有工作。人工智能是人類文明發(fā)展的必然趨勢，該技術(shù)的發(fā)展會極大程度地推動人類社會的發(fā)展與進步。

2 人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用策略

2.1 人工智能在信息檢索中的應(yīng)用

在“互聯(lián)網(wǎng)＋時代”，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展與信息爆發(fā)式增加，以百度、谷歌為代表的傳統(tǒng)信息檢索方式已經(jīng)難以滿足當(dāng)前社會對信息檢索需求。如何在短時間內(nèi)快速、準確地檢索并獲取信息，已經(jīng)成為計算機網(wǎng)絡(luò)的重要發(fā)展方向。人工智能技術(shù)的快速發(fā)展與崛起，為信息檢索領(lǐng)域提供了廣闊的發(fā)展方向。

2.1.1 個性化的搜索與推薦

個性化搜索和推薦系統(tǒng)在運行過程中，可通過人工智能技術(shù)，根據(jù)用戶的行為習(xí)慣、搜索歷史、興趣，給予每個用戶針對性的搜索結(jié)構(gòu)。通過這一方式，能夠有效提升搜索結(jié)果的相關(guān)性，從而幫助用戶在短時間內(nèi)獲取其感興趣的訊息。同時，個性化推薦與搜索系統(tǒng)，還可以為用戶推送契合其興趣的廣告，不但可以有效滿足廣大用戶的消費需求，還可以提升運營商的廣告收益，實現(xiàn)用戶與運營商的“雙贏”。

2.1.2 語義理解與意圖識別

在過去，用戶在檢索內(nèi)容時，常常出現(xiàn)搜索結(jié)果與用戶預(yù)期契合度較低的問題，使用戶的使用體驗不佳。將語義理解、意圖識別為代表的信息技術(shù)融入檢索系統(tǒng)后，可更加精準、快速地理解用戶的查詢用途。具體而言，語義理解具備自然語言處理、深度學(xué)習(xí)等多項技術(shù)，可以使計算機更加精準地識別查詢中的實體、短語、關(guān)鍵詞等，并分析其語義關(guān)系，從而給予用戶預(yù)期的查詢內(nèi)容。需要予以重視的是，自然語言中存在部分有歧義的語言，例如用戶查詢某人死訊時，輸入“xx，是否走了。” “走”可以有兩種理解。一種是指“離開此處”，另一種是指“去世”。因此，系統(tǒng)可能為用戶推送“離開此處”的檢索結(jié)果。對于這種問題，人工智能目前尚未解決，需加強重視。

2.1.3 自然語言處理

自然語言處理（natural language processing,NLP）是人工智能的重要發(fā)展方向之一，通過該方式可以使計算機能夠處理、分析、解釋和推理人類語言的技術(shù)和工具的研究和應(yīng)用，從而減少上文中語言歧義的問題。該技術(shù)的蓬勃發(fā)展，意味著搜索引擎可以更加全面、深入地分析文本內(nèi)容，從而給予用戶更加智能、準確的檢索結(jié)果。其作用原理為：在用戶使用自然語言進行查詢時，搜索引擎利用自然語言處理系統(tǒng)，對查詢內(nèi)容進行識別，從而將自然語言翻譯為計算機可以分析、理解的形式，消除自然語言的歧義性，提供更加優(yōu)質(zhì)的搜索結(jié)果。目前，該項技術(shù)雖然不甚成熟，但在未來，其必然會成為用戶查詢資料、進行娛樂的一大助力。

2.1.4 圖像與多媒體信息檢索

除文本信息檢索外，人工智能技術(shù)亦可應(yīng)用于多媒體與信息圖像的檢索。用戶在使用搜索引擎的過程中，可在搜索欄里粘貼其想要搜索的圖片，經(jīng)過文件識別技術(shù)，可提供圖形的各項參數(shù)及其來源。與此同時，用戶也可以利用智能AI技術(shù)，根據(jù)自身需求，對該圖片進行智能化處理（如去水印等）。

2.1.5 跨語言檢索

部分職業(yè)（如科研工作者、歷史研究者）需查詢多種資料，但受語言限制，無法理解外語內(nèi)容，嚴重影響工作效率。而在人工智能的時代，搜索引擎具有跨語言搜索的功能，可以在短時間內(nèi)，自動翻譯外語，并抽取跨語言信息，為上述行業(yè)的從業(yè)者提供便利，起到事半功倍的工作效果。

需要予以重視的是，上述一系列檢索方式，雖然能夠提高檢索效果，但存在信息可信度不高的問題，極易受到不準確數(shù)據(jù)、謠言、虛假信息的干擾，該情況對法律、金融、醫(yī)療等敏感領(lǐng)域的影響較大。因此，事實檢查、內(nèi)容篩選、信息來源的驗證等技術(shù)應(yīng)是有關(guān)單位、部門的重要發(fā)展渠道。

2.2 人工智能在網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用

在“互聯(lián)網(wǎng)＋時代”，信息化技術(shù)手段在帶給群眾方便、快捷的同時，也易引發(fā)安全問題。例如，部分黑客會為了謀取經(jīng)濟利益，依靠技術(shù)手段，竊取個人或企業(yè)的重要信息。因此，網(wǎng)絡(luò)安全問題一直是學(xué)界的重要研究方向，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)安全，可抵御病毒、木馬的侵襲，從而捍衛(wèi)數(shù)據(jù)安全。

2.2.1 基于機器學(xué)習(xí)的入侵檢測系統(tǒng)

基于機器學(xué)習(xí)的入侵檢測系統(tǒng)可通過人工智能對網(wǎng)絡(luò)中入侵行為、惡意行為進行識別，并及時予以防治，規(guī)避損失，捍衛(wèi)自身收益。具體而言，該系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練、分析，進而識別異常流量與正常流量間的模式差異，如發(fā)現(xiàn)異常流量，則在短時間內(nèi)，對其進行阻斷并響應(yīng)。通過這一方式，可防治惡意軟件傳播和服務(wù)攻擊。但需要重視的是，該系統(tǒng)對新型網(wǎng)絡(luò)攻擊的防治能力不佳[1]。

2.2.2 異常檢測和行為分析

異常檢測是通過監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)流量、系統(tǒng)日志和其他數(shù)據(jù)源來發(fā)現(xiàn)不尋常的活動。AI算法可以通過學(xué)習(xí)正常的行為模式來識別異常情況，并向安全團隊發(fā)出警報。這種方法可以幫助防止各種類型的攻擊，包括DDoS攻擊、惡意軟件感染和內(nèi)部威脅。行為分析是另一種人工智能應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)安全防御的方法，涉及對用戶和設(shè)備的行為進行分析，以確定是否存在潛在的威脅。例如，如果一個用戶的登錄行為突然發(fā)生變化（如從不同的位置或設(shè)備登錄），那么這可能是黑客試圖訪問賬戶的跡象。人工智能系統(tǒng)可以自動監(jiān)測這些變化，并根據(jù)需要采取行動[2]。

2.3 人工智能在網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化中的應(yīng)用

2.3.1 網(wǎng)絡(luò)故障檢測和故障恢復(fù)

因硬件、電腦網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、網(wǎng)卡驅(qū)動等問題，網(wǎng)絡(luò)會出現(xiàn)故障。如不及時檢測并防治，必然會對使用者造成經(jīng)濟損失。通過人工智能技術(shù)，能在第一時間識別網(wǎng)絡(luò)故障，并及時進行恢復(fù)，確保用戶的利益不受影響。在該方面，人工智能主要運用基于深度學(xué)習(xí)的故障檢測方法。基于深度學(xué)習(xí)的故障檢測法是通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)進行分析與建模，該模型能夠?qū)W習(xí)、掌握網(wǎng)絡(luò)流量的規(guī)律與模式，并對數(shù)據(jù)流與網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進行分析與監(jiān)督，從而及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的異常情況與故障，并嘗試為用戶提供解決措施[3]。

2.3.2 流量管理和服務(wù)質(zhì)量

流量管理是指確保網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包能夠順利地從一個設(shè)備傳輸?shù)搅硪粋€設(shè)備的過程。人工智能可以用于預(yù)測和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)流量，從而減少延遲和丟包率。例如，AI算法可以通過學(xué)習(xí)用戶的行為模式來預(yù)測未來的網(wǎng)絡(luò)需求，并自動調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源的分配。此外，人工智能還可以用于識別和解決網(wǎng)絡(luò)擁塞問題，以避免對用戶體驗造成負面影響。

服務(wù)質(zhì)量（QoS）是指網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商提供的服務(wù)質(zhì)量水平。這包括網(wǎng)絡(luò)的性能、可用性和可靠性等方面。人工智能以用于實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的QoS指標(biāo)，并根據(jù)需要進行調(diào)整。例如，如果檢測到網(wǎng)絡(luò)擁塞或延遲增加，則人工智能系統(tǒng)可以自動調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源的分配，以提高網(wǎng)絡(luò)性能和用戶體驗。

2.3.3 網(wǎng)絡(luò)拓撲優(yōu)化和資源管理

網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)是指用傳輸介質(zhì)互連各種設(shè)備的物理布局，其直接影響網(wǎng)絡(luò)的運行方式。如使用合理的網(wǎng)絡(luò)拓撲，能夠保證網(wǎng)絡(luò)以最高效率和質(zhì)量運行，并提升數(shù)據(jù)傳輸速率，而通過人工智能技術(shù)，能夠有效優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓撲。

（1）基于人工智能的網(wǎng)絡(luò)拓撲優(yōu)化算法。基于人工智能的網(wǎng)絡(luò)拓撲優(yōu)化算法是指通過機器學(xué)習(xí)，對網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)予以充分改善，從而提高網(wǎng)絡(luò)效率與性能。通過該算法，以帶寬延遲、帶寬需求、網(wǎng)絡(luò)流量為依據(jù)，對網(wǎng)絡(luò)拓撲進行自動調(diào)整，對數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁Y源分配與路徑進行優(yōu)化，從而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃耘c效率。

（2）資源管理和動態(tài)配置。資源管理是指對網(wǎng)絡(luò)中的各種資源（如計算、存儲和帶寬等）進行管理和優(yōu)化的過程。人工智能可以用于預(yù)測未來的資源需求，并自動調(diào)整資源的分配，使資源分配高效化、合理化，滿足用戶的實際需求。例如，人工智能算法可以通過學(xué)習(xí)用戶的行為模式來預(yù)測未來的網(wǎng)絡(luò)需求，并根據(jù)需要自動調(diào)整資源的分配。此外，人工智能還可以用于識別和解決資源瓶頸問題，以避免影響用戶體驗。動態(tài)配置是指在網(wǎng)絡(luò)中實時地調(diào)整資源分配，以滿足不斷變化的需求。與此同時，人工智能可以用于實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的負載情況，并根據(jù)需要進行動態(tài)配置。例如，如果監(jiān)測到網(wǎng)絡(luò)擁塞或延遲增加，則人工智能系統(tǒng)可以在第一時間內(nèi)，以實際情況為依據(jù)，自動調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源的分配，以提高網(wǎng)絡(luò)性能和用戶體驗[4]。

3 人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的未來發(fā)展趨勢

3.1 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)更加智能化

AI已經(jīng)是我國信息技術(shù)發(fā)展的大方向，會很大程度地改善群眾的生產(chǎn)、生活。例如，推動網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)向智能化發(fā)展，為用戶提供更加快捷、更加優(yōu)質(zhì)的互聯(lián)網(wǎng)連接，為用戶提供更加優(yōu)異的工作、娛樂等體驗。該體系結(jié)構(gòu)需用人工智能技術(shù)構(gòu)建而成，在硬件與底層設(shè)備集成更加豐富、多樣的智能技術(shù)，促進從設(shè)備到應(yīng)用場景多維度的智能化升級。僅就設(shè)備層面來講，目前國內(nèi)已經(jīng)發(fā)明了路由器、智能交換機等諸多智能設(shè)備。由此可見，在不久后的未來，智能設(shè)備會更加成熟、普及，成為生產(chǎn)、生活中不可或缺的重要組成部分，除此之外，有關(guān)部門會在設(shè)計上對功耗與性能進行進一步優(yōu)化，從根本上實現(xiàn)更加簡單、快捷、高效的對外交互與內(nèi)部通信，提高工作效率與質(zhì)量。就軟件層面來講，隨著智能系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展，其會逐步替代傳統(tǒng)的應(yīng)用模式與協(xié)議棧，進而完成從數(shù)據(jù)分析到系統(tǒng)優(yōu)化的全流程智能化、自動化，提高用戶的使用體驗。

3.2 推進網(wǎng)絡(luò)智能化

除智能化的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)外，網(wǎng)絡(luò)智能化亦是未來計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要渠道。具體而言，目前人工智能的運作，仍依賴人類智能的舊有經(jīng)驗，而網(wǎng)絡(luò)智能化可通過人工智能技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)進行自主學(xué)習(xí)與決策，提升工作效率，減少技術(shù)人員的勞動量。例如，在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域，弱人工智能技術(shù)難以應(yīng)對新型網(wǎng)絡(luò)攻擊（如DDoS攻擊等）。而在應(yīng)用智能化技術(shù)后，可將弱人工智能轉(zhuǎn)為強人工智能，使其能夠深入分析、學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的攻擊模式與威脅行為，進而構(gòu)建完善、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)防御體系，維護用戶的數(shù)據(jù)信息安全，捍衛(wèi)用戶基本權(quán)益不受影響[5]。

3.3 推動云智能時代的到來

我國云計算市場處于快速發(fā)展期，從整體來看，我國云計算市場保持高速增長。2022年我國云計算市場規(guī)模達4 550億元，較2021年增長40.91%。其中，公有云市場規(guī)模增長49.3%至3 256億元，私有云市場增長23.5%至1 294億元[6]。隨著人工智能的不斷發(fā)展，其與云計算的深入結(jié)合正在不斷推動云智能時代的到來。具體而言，通過將AI技術(shù)應(yīng)用于云計算，可以更有效地管理和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源分配，并提供更加智能化的服務(wù)。隨著AI和云計算技術(shù)的發(fā)展，越來越多的企業(yè)和組織開始采用云智能解決方案來實現(xiàn)自動化和智能化。這不僅有助于提高效率和降低成本，還可以提供更好的用戶體驗和服務(wù)[7]。

4 人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用時的注意事項

4.1 隱私安全與數(shù)據(jù)保護

在人工智能運行的過程中，用戶的大量數(shù)據(jù)均處于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，極易導(dǎo)致個人隱私泄露。在隱私信息泄露后，易被不法分子利用。例如，部分不法分子會根據(jù)用戶信息，對其進行詐騙（如用戶存在身體問題，推銷不符合國家標(biāo)準的保健品等）或竊取其微信、支付寶的支付密碼，如不及時防治，會嚴重影響用戶的利益，導(dǎo)致人工智能受到廣泛的社會爭議，為其進一步發(fā)展造成困難與阻礙。因此，有關(guān)企業(yè)部門在將人工智能技術(shù)應(yīng)用在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的過程中，各信息技術(shù)部門，必須嚴格加密處理相關(guān)數(shù)據(jù)，并為不同級別的數(shù)據(jù)設(shè)置不同的查詢權(quán)限，同時與有關(guān)部門合作，增設(shè)防火墻，通過這一系列的方式，可以有效確保數(shù)據(jù)的安全性，使用戶的基本隱私權(quán)益不受侵害。

4.2 算法透明和可解釋性

不確定性與復(fù)雜性是人工智能技術(shù)的特點，這會對算法的可解釋性與透明性造成一定的挑戰(zhàn)。例如，部分企業(yè)在利用人工智能進行戰(zhàn)略決策后，人類難以解釋和理解背后的原因，因此，不愿將該戰(zhàn)略融入項目中，對人工智能技術(shù)的進一步發(fā)展造成阻礙。因此，在將人工智能技術(shù)與計算機信息技術(shù)融合的過程中，應(yīng)逐步理清算法的原理與運作過程，進而提升算法的可解釋性與透明性，促進人工智能產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。

4.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性和魯棒性

在運行人工智能的過程中，為實現(xiàn)其預(yù)算、決策功能，需進行大量的數(shù)據(jù)運行，在此過程中，極易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)延遲、數(shù)據(jù)損壞、算法錯誤的問題，因此，有關(guān)部門應(yīng)提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性與魯棒性，保證系統(tǒng)在異常的狀態(tài)下依舊可以高效運行。

4.4 人才培養(yǎng)

為進一步促進人工智能技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的協(xié)同融合，需要有一批具有扎實理論知識與豐富實踐經(jīng)驗的專業(yè)人員。因此，有關(guān)部門應(yīng)加強相關(guān)領(lǐng)域的教育與培訓(xùn)，并給予該行業(yè)一定的政策傾斜，通過這一方式，吸引更多高學(xué)歷、高素質(zhì)人才進入該領(lǐng)域，為其提供堅實的人才基礎(chǔ)。

4.5 倫理與法律問題

在人工智能技術(shù)與計算機信息技術(shù)融合的過程中，必然會觸及倫理與法律問題。例如，在收集、使用用戶個人信息的過程中，必須嚴格遵循《民法典》《個人信息保護法》《網(wǎng)絡(luò)空間未成年人保護條例》中的相關(guān)規(guī)定，不可將用戶個人信息隨意買賣[8]。

5 結(jié)語

總而言之，人工智能技術(shù)能夠提高網(wǎng)絡(luò)搜索、網(wǎng)絡(luò)安全水平，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，促進云智能時代的到來，并使網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)智能化。但在發(fā)展過程中，需要對倫理與法律、人才培養(yǎng)、系統(tǒng)穩(wěn)定性和魯棒性、算法透明和可解釋性、隱私安全與數(shù)據(jù)保護予以重視，使其能夠成為一種完善、高效的工作用具，減輕人類的工作強度，推動人類文明的進一步發(fā)展。