人工智能在計算機網絡技術中的應用研究

李莎莎

（湖北科技職業(yè)學院電信工程學院，湖北 武漢 430073）

0 引 言

隨著現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展進步，人工智能技術已經被廣泛地應用在各個方面。不管是著名的人機圍棋大戰(zhàn)，還是市面上越來越多的掃地機器人、工作機器人等人工智能產品的出現(xiàn)，均表明人們對于人工智能的關注在日益增加。人工智能在學術界有著不同的認識與定義，但是在本質上人工智能都是指通過模擬人腦的思維創(chuàng)造的智能機器或系統(tǒng)，具有廣泛的研究、應用領域[1]。隨著經濟發(fā)展越來越快，計算機網絡技術被提出了更高的技術要求，其中最為明顯的是人們需要更智能化、更人性化的服務，人工智能技術結合計算機網絡技術能有效滿足該需求。

1 人工智能的簡介及發(fā)展

1956年，人工智能首次被明斯基、麥卡賽、申農和羅切斯特等科學家提出，經過這些年的不斷發(fā)展，其已成為一種高端前沿的科學技術[2]。人工智能又名機器智能，簡稱為AI，因為人工智能的開發(fā)目的是讓機器變得智能以幫助人們完成復雜、煩瑣的工作，減輕工作負擔，提高工作效率和質量。人工智能學科的綜合性比較強，其中不僅僅包含電子信息技術，也與心理學、語言學、哲學等一系列專業(yè)的學科知識有關，人工智能會模仿人的一些思維和行為，從而達到代替人處理工作、減少人力物力等成本的目的。人工智能發(fā)展到目前已給人類帶來許多便利，在生活和生產中起到非常關鍵的作用，而且未來隨著人工智能發(fā)展到成熟階段，其應用領域會越來越廣，由人工智能技術開發(fā)的各類裝載著人類智慧的產品會深入人們的生活并改變人們的生活方式。

人工智能從誕生到現(xiàn)在有55年發(fā)展史，可以將其發(fā)展階段分為3個階段。第一個階段為部分機器人在人工智能技術的幫助下能完成部分邏輯推理工作；第二個階段為機器人在智能系統(tǒng)和環(huán)境交互工作的完成下能感受環(huán)境變化，并收集相關有用數據；第三個階段為人工智能系統(tǒng)經過發(fā)展已經能幫助人們完成一些繁重工作和處理復雜數據。

2 人工智能的優(yōu)勢

2.1 增強計算機網絡運行能力

人們的生活方式和工作方式因為計算機網絡技術的不斷進步和發(fā)展而發(fā)生了翻天覆地的變化，計算機網絡技術應用在各個方面，不管是公司、企業(yè)還是個人生活方面都與計算機網絡技術聯(lián)系緊密。但是，計算機網絡技術運用時不免會出現(xiàn)一些問題，計算機處理數據時無法處理好模糊數據，只能處理那些相對具體的數據。在計算機網絡技術中運用人工智能能有效處理這一問題，因為人工智能能使計算機網絡模擬人的思維方式，從而較好地處理和分析模糊數據。由此可以看出，將人工智能運用在計算機網絡技術中可以使計算機網絡的邏輯性更加強大，增強計算機網絡的運行能力，提高其工作效率。

2.2 方便網絡管理

目前，傳統(tǒng)的計算機網絡管理方式已不能滿足計算機網絡運行時的需求，通過在計算機網絡技術中加入人工智能就能加強對于網絡的全面管理和動態(tài)管理，使網絡管理層次分明[3]。應用輪詢時，目前計算機網絡管理的主要方式分為上層、中層、下層3個層次，上層管理者管理中層管理者，中層管理者管理下層管理者，三者之間互相交流與協(xié)作。將人工智能應用其中，能利用多代理協(xié)作的分布思維有效協(xié)調各層管理者的工作，極大地減少各層管理者工作交流時出現(xiàn)的問題，所以人工智能的出現(xiàn)大大提高了工作人員的工作效率，越來越被人們所接受。

2.3 計算時耗費資源少

人類社會隨著社會的發(fā)展和經濟的不斷進步進入大數據時代，數據處理與人們的日常生活和工作不可分割，有時需要處理的數據量非常大，處理起來需要花費大量的人力和時間，非常不方便，而人工智能可以有效緩解這個問題。利用人工智能中的模糊控制法可以在最短的時間內在大量數據中提取較為關鍵有用的數據，大大減少計算大數據時所需花費的人力、物力及寶貴的時間，大大提高數據檢索率和處理率，充分滿足人們工作對于網絡運算的要求。

2.4 學習推理能力強大

網絡中有非常豐富的信息資源，而有些看似簡單、層次低的信息背后有著深層次的含義，人工智能的應用可以使計算機學習和解釋層次低的信息概念，并且進一步學習、解釋層次高的信息概念，從而更好地控制管理網絡，人們工作時使用起來更加輕松。

2.5 人工免疫

人工免疫是人工智能未來發(fā)展的新方向和新技術，雖尚未實現(xiàn)，但這是一項具有應用價值的技術創(chuàng)新點。人體具有強大的免疫系統(tǒng)，可以抵御外界細菌或病毒的入侵，而且人體免疫系統(tǒng)不僅可以阻擋有害物質，而且具有自愈功能。計算機系統(tǒng)也應具備人工免疫功能，對非法入侵或未知請求做出合理的判斷和防護，這需要建立完善的特征匹配庫，計算機系統(tǒng)的免疫功能需要依賴強大的特征匹配庫，對未知請求或非法入侵先與特征庫進行匹配識別，從而有效識別非法入侵，并采取相應的防護措施，從而提高系統(tǒng)安全層級，但目前特征庫尚處于完善中。

2.6 數據融合

人類的大腦在工作中的運行狀態(tài)類似于計算機的中央核心處理器，當然大腦在計算效率方面遠不如計算機，但對信息處理的靈活度遠高于計算機。因此，人工智能要想取得突破，就必須學會模仿人類大腦的運轉機制。目前，人工智能已可以成熟整合數據、分析數據，進而推算出新的信息，將數據融合用于網絡安全管理能使傳感器發(fā)揮更大效果，可以將各個傳感器進行充分的組合，共同發(fā)揮作用，提高系統(tǒng)運作性能。在傳統(tǒng)技術下，單個傳感器具有很大局限性，入侵檢測范圍小，應用智能技術后傳感器間的聯(lián)系增強，入侵檢測變得更加全面，可以取得更好的檢測效果，降低系統(tǒng)遭遇入侵風險的可能性。

通過以上分析可以看出，在網絡安全方面，應用人工智能技術能有效提升計算機網絡的整體安全水平、入侵防護能力、殺毒效果，能對以往安全防護手段難以識別的未知風險進行有效識別并提供有效解決方案。采用人工智能技術后，網絡安全水平會獲得很大提升，管理效率以防護準確性同步得到提高。

3 人工智能在計算機網絡中的應用措施

3.1 人工智能在網絡安全管理中的應用

目前，人工智能在網絡安全管理中應用比較廣泛，應用了人工智能后，網絡的安全體系更加完整。人工智能在網絡安全管理中應用具體體現(xiàn)在如下方面。第一，規(guī)則產生式的專家系統(tǒng)。人工智能應用在入侵檢測中的基礎是以許多專家自身經驗性的知識建立的數據庫和推理機制，原理是負責網絡安全的工作人員將入侵特點編碼，再制定固定規(guī)則，建立數據庫。這種專家系統(tǒng)以審核的記錄和規(guī)則為判斷入侵檢測的依據，判斷入侵的危害和種類。第二，數據挖掘技術。這種人工智能技術原理是審計程序對網絡連接和主機會話的特征進行準確、全面的提取和描述，之后利用該項人工智能技術學習和記憶準確捕捉入侵模式的規(guī)則，進而在計算機網絡發(fā)生異常時有效地識別出有害的入侵。第三，人工免疫技術。其建立在人體免疫系統(tǒng)的基礎上，其主要包括基因庫、否定選擇和克隆選擇3種機制，其可以有效彌補傳統(tǒng)入侵檢測在殺毒能力和未知病毒識別等方面的缺陷。例如，在基因庫中可以實現(xiàn)基因片段重組和突變，使入侵系統(tǒng)及時有效識別未知病毒；在否定選擇過程中，先隨機生成字符串，再在否定選擇算法的作用下刪除那些與自我匹配的字符串。第四，人工神經網絡。其原理是模擬人的大腦的學習能力，優(yōu)點是學習能力和容錯性良好，應用這種技術手段在入侵檢測上會得到明顯的效果，提高檢測效率。

3.2 人工智能在計算機代理技術和數據庫技術中的應用

人工智能代理技術又被稱為Agent技術，是一種計算機軟硬件系統(tǒng)，有很強的社會性、自治性、能動性、反映性，能感知環(huán)境，并且對發(fā)生的事情做出反應，完成任務[4]。首先，這項技術在電子商務這一領域上能提供給發(fā)布信息者和查詢信息者相關的注冊功能，不論發(fā)布信息的人和查詢信息的人都能根據自己需求的信息進行匹配，充分滿足用戶需求；然后，這項技術實現(xiàn)了工程并行思想，集中處理數據信息，為工作站點傳遞并指導工作流程和工作任務；最后，這項技術實現(xiàn)了在工作站模擬飛行設備的代理技術。

人工智能技術和數據庫技術結合起來是大數據時代來臨背景下必須完成的，并且獲得了良好的效果[5]。例如，在數據庫系統(tǒng)中應用智能算法，通過人工智能技術的強大推算能力，解決特殊的應用搜索和查詢的服務需求。又比如說結合專家系統(tǒng)和傳統(tǒng)數據庫，建立起一個問題求解的系統(tǒng)，實現(xiàn)資源共享；人工智能技術中有種搜索技術叫做高階搜索，如果把這種技術與數據庫搜索技術結合起來，可以大大提高搜索效率、降低搜索成本。

3.3 人工智能在網絡信息安全中的應用

如今人們充分享受網絡帶來的便利，但是上網時經常會遇到許多不良信息，這些信息會影響計算機的使用，嚴重時會被病毒入侵，損壞電腦硬件，泄露隱私信息，這是由于許多不法分子利用非法手段造成的，所以需要做好網絡信息的安全防護措施。隨著經濟的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的網絡信息安全防護措施已不能滿足防護需求，這就需要將人工智能引進網絡信息安全中。

第一，人工智能技術能分辨計算機網絡中的那些垃圾軟件，人工智能技術可以輕松地識別并處理系統(tǒng)接收的垃圾郵件，一旦傳入文件含有比較敏感的內容，人工智能立即開啟其檢測功能，使那些含有敏感內容郵件保存于計算機，保護用戶的隱私信息。目前，開通這項技術的企業(yè)有很多，如阿里、騰訊等。第二，人工智能技術能自動排除那些非常危險的信息。防火墻技術是保證系統(tǒng)是否安全的重要技術，將人工智能技術結合防火墻技術，從最開始識別信息的安全性，能將不確定因素模糊地處理掉。一旦計算機系統(tǒng)進入危險信息，防火墻就會識別出來并能將其攔截在外，更加堅實地保護計算機網絡的運行環(huán)境，使計算機更加安全。第三，人工智能技術可以詳細地分析、檢測網絡入侵數據，并有效篩選這些網絡數據，編程處理數據，反饋結果給用戶，用戶能全方位地了解這些數據。

3.4 人工智能在計算機管理與評價中的應用

大數據時代的到來，人工智能技術在計算機網絡管理中的使用非常重要，這不僅是信息時代發(fā)展的必然趨勢，而且是人工智能技術深入研究的必然結果。人工智能技術對網絡管理的重要性不僅體現(xiàn)在網絡安全管理工作中，而且能充分作用于專家數據庫，進而實現(xiàn)對網絡信息的綜合管理。為確保計算機網絡技術健康可持續(xù)發(fā)展，需要加大對人工智能技術的開發(fā)力度，并且做好知識庫中相關問題的管理工作。從管理角度來看，計算機網絡的變化各異，并且工具類動態(tài)碼處在不斷變化的過程中。面對這種現(xiàn)象，人工智能能起到簡化效果。信息系統(tǒng)包含很多專家的知識及經驗，還包含很多新內容及新知識，完善系統(tǒng)有利于集中專家的想法，并且能借助人工智能對類似的問題予以評價。

4 結 論

現(xiàn)在科技發(fā)展日新月異，人們生活水平大大提高，計算機使用范圍越來越廣泛，人們對于網絡信息的安全要求更為嚴格，對出現(xiàn)的信息安全問題應更為重視。而將人工智能技術應用于計算機網絡技術中，能更好排查網絡故障，降低信息安全風險，大大提高網絡管理效率。所以，今后應繼續(xù)加快人工智能技術的研究步伐，讓智能人工在人類生活生產中發(fā)揮更大的作用。