大數(shù)據(jù)時(shí)代人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用研究

◆李志勇

行業(yè)與應(yīng)用安全

大數(shù)據(jù)時(shí)代人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用研究

◆李志勇

（大眾報(bào)業(yè)集團(tuán)信息技術(shù)部 山東 250014）

隨著作為人工智能發(fā)展的三個(gè)重要基礎(chǔ)之一（數(shù)據(jù)、算法、算力）的大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，人工智能技術(shù)在諸多領(lǐng)域獲得了突破。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中人工智能得到了更多應(yīng)用，在提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平，促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展方面起到了顯著作用。本文分析了人工智能具有的應(yīng)用優(yōu)勢，從建立智能防火墻、生成智能入侵檢測、規(guī)則產(chǎn)生式專家系統(tǒng)的建立、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用等四個(gè)方面，論述了人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用，以促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的良性發(fā)展。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；人工智能；網(wǎng)絡(luò)安全管理

人工智能技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的背景下誕生的一門全新技術(shù)，其與計(jì)算機(jī)有著緊密聯(lián)系，主要是借助計(jì)算機(jī)來對人的活動(dòng)進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人替代人工完成一些工作，擁有著極為廣闊的發(fā)展前景。作為計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)重要分支，人工智能技術(shù)包含了諸多學(xué)科知識，如社會學(xué)、心理學(xué)、控制學(xué)、神經(jīng)學(xué)及數(shù)學(xué)等。人工智能的研究對象是人類，主要是對人類的邏輯推理、判斷、分析及思考等方面進(jìn)行模擬。伴隨近些年來的不斷研究，人工智能技術(shù)的發(fā)展進(jìn)度是可見的，其已然帶給世界一些新的改變，為世界高新技術(shù)發(fā)展帶來有效推動(dòng)，促使著人類生活方式的改變[1]。當(dāng)前人工智能的研究領(lǐng)域，主要有智能語音識別系統(tǒng)研究、機(jī)器人的研究、自動(dòng)智能圖像識別技術(shù)研究等諸多領(lǐng)域。隨著人工智能技術(shù)逐步發(fā)展，也會不斷增加人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域，如汽車無人駕駛技術(shù)與人工智能機(jī)器人等。可以預(yù)見，經(jīng)過后續(xù)的不斷深入研究，人工智能會帶來愈加豐富的科技產(chǎn)品，使人們的工作、生活等方面獲得更多便利。

1 人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用優(yōu)勢

實(shí)質(zhì)上，人工智能是用于模擬研究和擴(kuò)展人類智能為主的一種新興科學(xué)技術(shù)，研究的主要方向有模擬人類思維模式、智能實(shí)現(xiàn)原理等，這些都促使著計(jì)算機(jī)高階化發(fā)展。人工智能和大數(shù)據(jù)實(shí)際上是互相影響的，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中應(yīng)用人工智能，能夠促進(jìn)微型計(jì)算機(jī)人工智能應(yīng)用、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全、優(yōu)化信息資源的處理等，在不斷擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)人流量的前提下，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理效率的提升。所以，在國內(nèi)諸多學(xué)者看來，想要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的高效性和安全性得以進(jìn)一步提升，就須在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中合理運(yùn)用人工智能技術(shù)，這是因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中人工智能擁有如下應(yīng)用優(yōu)勢：

一是，實(shí)現(xiàn)未知問題的高效處理。人工智能的推理是基于模糊邏輯的，結(jié)合推理結(jié)果做出相應(yīng)反應(yīng)，此種推理則與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)大量模糊數(shù)據(jù)的處理要求相契合，不用十分準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)展開模型建造。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的信息不確定性較強(qiáng)，進(jìn)而導(dǎo)致較難處理的數(shù)據(jù)信息，將人工智能應(yīng)用到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理中，既有助于信息處理能力的提升，又能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理效率的優(yōu)化。

二是，較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力。人工智能的學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，能夠?qū)τ?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中大量的非線性問題、信息進(jìn)行良好處理。我們知道這些數(shù)據(jù)、信息背后含有較高的信息價(jià)值，只是過去難以將挖掘出這些價(jià)值。故此，要想挖掘出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中有著較高層次價(jià)值的信息，就應(yīng)整合和分析低層次信息，通過信息推理和信息解釋，獲得高層次的概念和信息[2]。在這一方面人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢較為明顯，借助模仿人的智能使處理非線性問題的能力得以提升，使非線性問題得到更好、更快地解決。

三是，較低的運(yùn)營成本。人工智能在計(jì)算和處理數(shù)據(jù)的時(shí)候，不會較多的消耗資源，并且，利用控制算法，能使運(yùn)算速度進(jìn)一步提升。所以，通過人工智能處理數(shù)據(jù)，能使數(shù)據(jù)的運(yùn)算效率得以明顯提升，實(shí)現(xiàn)各種計(jì)算資源的節(jié)約，進(jìn)而使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)更為高效。故此，大數(shù)據(jù)時(shí)代下在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中應(yīng)用人工智能顯得十分必要，通過數(shù)據(jù)保護(hù)和挖掘，能夠滿足人們智能化處理信息的需求。

2 人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的具體應(yīng)用

（1）建立智能防火墻

在網(wǎng)絡(luò)空間安全防御中防火墻是一項(xiàng)重要技術(shù)，可以有效隔離來自外界的風(fēng)險(xiǎn)，使網(wǎng)絡(luò)空間安全得以保證。防火墻+人工智能，可以基于大數(shù)據(jù)分析更好地實(shí)現(xiàn)對非線性信息、模糊信息的有效處理，進(jìn)而使網(wǎng)絡(luò)空間安全的防御能力得以極大提升，智能防火墻的結(jié)構(gòu)圖具體見圖1。從中我們能夠得知，智能防火墻在受到未知威脅攻擊的時(shí)候，可以在大數(shù)據(jù)智能分析的基礎(chǔ)上，建立未知威脅檢測引擎。基于大數(shù)據(jù)智能分析，比較威脅軟件行為集，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)惡意攻擊威脅，使網(wǎng)絡(luò)空間的安全防御能力得以提升[3]。在智能防火墻的結(jié)構(gòu)中，關(guān)于人工智能技術(shù)的運(yùn)用集中體現(xiàn)在“主機(jī)應(yīng)用行為學(xué)習(xí)”，可以通過人工智能，使未知威脅的檢測分析能力得以提升，并且可以識別變種惡意軟件，如此則能使網(wǎng)絡(luò)空間安全性得以極大提升。通過構(gòu)建人工智能防火墻，在愈加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和結(jié)構(gòu)下，可以構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)空間安全防御體系，提供良好的安全防御。

圖1 智能防火墻的結(jié)構(gòu)圖

（2）生成智能入侵檢測

實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全防御的一個(gè)重要環(huán)節(jié)便是入侵檢測。在過去入侵檢測中，被動(dòng)的防御容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊，威脅到網(wǎng)絡(luò)空間的安全。通過運(yùn)用人工智能技術(shù)生成智能入侵檢測，則可讓入侵安全防御變得主動(dòng)，進(jìn)而使網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行得以保障，圖2為智能入侵檢測技術(shù)結(jié)構(gòu)圖。我們從中能夠得知，在運(yùn)用人工智能技術(shù)的時(shí)候，通過感知層數(shù)據(jù)收集，能夠建立及完善入侵檢測數(shù)據(jù)，從而在檢測入侵行為的過程中，定性入侵行為，若檢測為惡意攻擊，就會有警報(bào)發(fā)出，為啟動(dòng)安全防御機(jī)制提供重要依據(jù)。生成了智能入侵檢測，能使傳統(tǒng)被動(dòng)的防御機(jī)制得以轉(zhuǎn)變，并在對照規(guī)則庫的過程中，主動(dòng)檢測入侵行為，促使響應(yīng)機(jī)制的形成，使入侵檢測能力顯著提升，使網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行的安全得以保障。

圖2 智能入侵檢測技術(shù)結(jié)構(gòu)圖

（3）規(guī)則產(chǎn)生式專家系統(tǒng)的建立

當(dāng)前防御網(wǎng)絡(luò)安全過程中，專家系統(tǒng)是較為普遍的人工智能技術(shù)，從本質(zhì)上講，這種系統(tǒng)就是以專業(yè)人士總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)為理論基礎(chǔ)，在使用的過程中防御外界入侵的一種檢測系統(tǒng)。系統(tǒng)管理人員需要利用已然發(fā)生過的外部信息與數(shù)據(jù)特征中的編碼展開總結(jié)，結(jié)合入侵的內(nèi)部信息和頻率，來捕捉規(guī)律，進(jìn)而通過系統(tǒng)的智能化運(yùn)行，對上述信息特點(diǎn)的具體運(yùn)用進(jìn)行檢驗(yàn)，查看其是否能積極應(yīng)對。同時(shí)，由于智能化的介入，專業(yè)人員只用一次性的編程，就能夠完成相應(yīng)系統(tǒng)的建設(shè)，進(jìn)而使后續(xù)網(wǎng)絡(luò)安全防御中人工的工作量大大減少。另外，運(yùn)用這種專家系統(tǒng)進(jìn)行防御，能夠在進(jìn)行大規(guī)模的實(shí)踐中，通過系統(tǒng)處理信息與檢測病毒的能力，對其運(yùn)行的合理性進(jìn)行測試，將專家系統(tǒng)中存在的不足查找出來，經(jīng)過系統(tǒng)性的修復(fù)后，采用實(shí)踐的方式對系統(tǒng)質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)而逐漸投入到社會的使用。另外，如今的專家系統(tǒng)開發(fā)工具主要有prolog、CLIPS、GensymG2等，能夠?qū)＜疫壿嬎季S進(jìn)行模擬，并進(jìn)行問題求解所需的知識存儲，為分析網(wǎng)絡(luò)信息安全歷史數(shù)據(jù)提供重要依據(jù)，使之能夠有效運(yùn)用到網(wǎng)絡(luò)安全防御中。

（4）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用

在人工智能技術(shù)中運(yùn)用最為廣泛的便是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其可以在高效處理的基礎(chǔ)上，生成網(wǎng)絡(luò)安全防御機(jī)制，圖3為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)示意圖。尤其是在處理復(fù)雜特殊的網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的判斷、分析能力，可以使處理效率顯著提升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空間的安全運(yùn)行。具體而言，一方面神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)能夠通過分析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體系，有效處理相關(guān)要素，使處理風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)的能力得以提升；另一方面，在處理傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的過程中，常常是單元素的處理狀態(tài)，通過運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以同步處理多個(gè)單元，進(jìn)而使數(shù)據(jù)處理能力顯著提升，有效處理多個(gè)威脅信息，使網(wǎng)絡(luò)空間安全防御能力得以提升[4]。

圖3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)示意圖

3 結(jié)語

總而言之，人工智能依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)不斷發(fā)展，是科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)化的產(chǎn)物。作為目前社會發(fā)展最為先進(jìn)的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)，人工智能技術(shù)給人們學(xué)習(xí)、生活及生產(chǎn)等方面帶來了很多新的變化，使人們對生活、工作的不同需求得到更好滿足，可以說是現(xiàn)代社會發(fā)展與進(jìn)步的重要標(biāo)志。特別是其在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的應(yīng)用，促使著計(jì)算機(jī)高階化發(fā)展。但需要認(rèn)清的是，任何技術(shù)的發(fā)展都不是一帆風(fēng)順的，要想更多地發(fā)揮出人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的價(jià)值，還需要對人工智能技術(shù)的運(yùn)用做出更多地探索和努力。

[1]張嗣宏，左羅.基于人工智能的網(wǎng)絡(luò)智能化發(fā)展探討[J].中興通訊技術(shù)，2019，25（02）：61-66.

[2]廖方圓，陳劍鋒，甘植旺.人工智能驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施防御研究綜述[J].計(jì)算機(jī)工程，2019（7）：14-15.

[3]賽博研究院.人工智能技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)空間安全[J].信息安全與通信保密，2019，000（006）：21-26.

[4]徐婧.人工智能網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的"雙刃劍"[J].中國信息安全，2019（7）：71-72.