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

◆許幫漢 周杭燕 吳天賜 王雪 蔡政英

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

◆許幫漢1周杭燕2吳天賜1王雪2蔡政英1通訊作者

（1.三峽大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 湖北 443002；2.三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院 湖北 443002）

本文將說(shuō)明人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中的優(yōu)勢(shì)，指出現(xiàn)階段人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中應(yīng)用所在的問(wèn)題以及技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并簡(jiǎn)要敘述人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用，供相關(guān)人士參考。

人工智能；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；應(yīng)用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一項(xiàng)綜合性學(xué)科，集合了軟件集成、硬件集成、數(shù)據(jù)管理以及互聯(lián)網(wǎng)利用，是計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)功能融合的資源進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、管理和利用的技術(shù)?，F(xiàn)在的人工智能技術(shù)經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期發(fā)展，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，安全問(wèn)題一直是影響著人們生活和工作的重點(diǎn)之一，人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)當(dāng)中的應(yīng)用，有效地提高了網(wǎng)絡(luò)信息的安全水平，同時(shí)還能夠智能地對(duì)各種信息進(jìn)行儲(chǔ)存和分析，提高模糊和缺陷信息的完善性。

1 現(xiàn)階段人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的缺陷與優(yōu)勢(shì)

（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用當(dāng)中存在的問(wèn)題

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，其存在的缺陷也開(kāi)始逐漸暴露出來(lái)，再加上使用范圍的擴(kuò)大，導(dǎo)致人們的生活和工作受到了嚴(yán)重的影響。首先，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全隱患存在的威脅越來(lái)越大。在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展之后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本來(lái)就存在著一些缺陷和漏洞，再加上許多不法分子為了自己的利益，利用這些漏洞進(jìn)行了一系列違法和犯罪行為，惡意盜取個(gè)人或者組織的商業(yè)信息，導(dǎo)致企業(yè)之間的不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)不斷增加，企業(yè)的發(fā)展也受到了不同程度的影響。除此之外，針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制和監(jiān)理工作的難度也在不斷地加大。在大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展之下，我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)也在不斷擴(kuò)大，其中信息的種類和數(shù)量都在不斷增加，最終導(dǎo)致計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理人員的監(jiān)理以及控制工作難度不斷加大，對(duì)我國(guó)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展造成了嚴(yán)重的影響。為了避免個(gè)人和企業(yè)的隱私信息受到影響，需要進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)的安全水平，保證其可以高效運(yùn)作，沒(méi)進(jìn)一步保證我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)人工智能工作的安全高效運(yùn)行。

（2）人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

在大數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展之下，網(wǎng)絡(luò)上各種各樣的信息越來(lái)越多，信息的復(fù)雜性和多樣性也在提高。人工智能之所以可以被廣泛地應(yīng)用在計(jì)算機(jī)技術(shù)當(dāng)中，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的各種不全面和模糊的信息進(jìn)行針對(duì)性地處理和篩查，從而進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)未知事項(xiàng)處理時(shí)的準(zhǔn)確性和針對(duì)性。除此之外，人工智能技術(shù)的學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的各種信息進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和提升，進(jìn)一步對(duì)不完善的信息進(jìn)行修改，提高信息的全面性和完整性，有效地提高信息和資源的利用水平。傳統(tǒng)的人工計(jì)算效率較低，為了適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的工作效率，企業(yè)不得不聘用大量的人力，這樣一來(lái)導(dǎo)致人工成本不斷提高。而人工智能相對(duì)于人工計(jì)算來(lái)說(shuō)工作效率更高，所以避免了人工計(jì)算帶來(lái)了高額成本，不僅僅有效地提高了工作效率，同時(shí)還有效地避免了人力資源的浪費(fèi)。

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

（1）人工智能技術(shù)中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，神經(jīng)結(jié)構(gòu)其實(shí)是一個(gè)規(guī)模十分宏大的并行分布處理器，主要是由各個(gè)不同的單元處理元所構(gòu)成的。組成神經(jīng)結(jié)構(gòu)的各個(gè)神經(jīng)元之間各自都保持著獨(dú)立關(guān)系，所以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)總體的工作效率較高，可以高效率地進(jìn)行并行處理，可以很好地適應(yīng)與現(xiàn)代社會(huì)的工作節(jié)奏。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)儲(chǔ)存信息，并且具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力以及容錯(cuò)能力，能夠?qū)?chǔ)存的信息進(jìn)行處理和組織，按照要求對(duì)其進(jìn)行分類，可以適應(yīng)各種不同的信息處理要求。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)儲(chǔ)存的信息進(jìn)行處理的時(shí)候主要是通過(guò)硬件和軟件兩種方式實(shí)現(xiàn)的。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的背景之下，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境逐漸開(kāi)始變得復(fù)雜，各種各樣的網(wǎng)絡(luò)危險(xiǎn)接踵而來(lái)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域當(dāng)中進(jìn)行識(shí)別和學(xué)習(xí)，從而很好地應(yīng)對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)攻擊手段?，F(xiàn)階段的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在了網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)領(lǐng)域，其中主要包含垃圾郵件檢測(cè)、惡意軟件檢測(cè)、僵尸檢測(cè)以及計(jì)算機(jī)蠕蟲(chóng)檢測(cè)，下面將對(duì)入侵檢測(cè)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。傳統(tǒng)的入侵檢測(cè)方法在工作的時(shí)候存在著很大的缺陷，其中檢測(cè)效率較低已經(jīng)嚴(yán)重地影響了人們的工作效率，并且無(wú)法對(duì)入侵行為進(jìn)行精準(zhǔn)地識(shí)別，為了適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，需要進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)?？茖W(xué)家將傳統(tǒng)的入侵檢測(cè)技術(shù)與循環(huán)網(wǎng)絡(luò)和多層感知器技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，從而創(chuàng)建了新型的可以對(duì)入侵行為進(jìn)行檢測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有效地提高了檢測(cè)的精準(zhǔn)程度。這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在軟件以及圖形處理器的支持之下可以高速地運(yùn)行，被廣泛地應(yīng)用在了網(wǎng)絡(luò)防御領(lǐng)域，并且神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展已經(jīng)迎來(lái)了第三代以仿真生物神經(jīng)為主的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

（2）人工智能當(dāng)中專家系統(tǒng)的應(yīng)用

以前專家系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用在入侵系統(tǒng)當(dāng)中。專家系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)攻擊環(huán)境當(dāng)中制定了誤用分析規(guī)則，而這些入侵檢測(cè)系統(tǒng)就是在這些規(guī)則的基礎(chǔ)之上進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成入侵檢測(cè)模塊，從而進(jìn)一步應(yīng)用在推理當(dāng)中。以NIDIS作為例子，NIDIS是一種專業(yè)應(yīng)用于入侵檢測(cè)當(dāng)中的專家系統(tǒng)，采用的主要是新型的統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法，可以檢測(cè)出各種異常的情況，是一種綜合性較強(qiáng)的系統(tǒng)。NIDIS系統(tǒng)當(dāng)中包含了各種入侵場(chǎng)景編碼。同時(shí)還應(yīng)用了各種統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，以日志為依據(jù)對(duì)用戶的日常行為特征進(jìn)行總結(jié)和概括。將這些統(tǒng)計(jì)特征作為根本依據(jù)，可以進(jìn)一步建立用于描述用戶各種正常行為特征的模型，包含了不同權(quán)限用戶的各種特征。該系統(tǒng)建立了子系統(tǒng)對(duì)用戶的行為進(jìn)行監(jiān)控，再將這些行為與行為模型進(jìn)行比較，進(jìn)一步與異常行為規(guī)則進(jìn)行對(duì)照，當(dāng)相同點(diǎn)超過(guò)閾值的時(shí)候，即代表著有入侵行為出現(xiàn)。除此之外，專家系統(tǒng)還能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)空間的安全規(guī)則進(jìn)行進(jìn)一步籌劃。從而有效地提高了選擇安全手段的可靠性。

（3）人工智能當(dāng)中人工免疫技術(shù)的應(yīng)用

人工智能技術(shù)使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的功能大大增加，從而為人們提供了更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。為了進(jìn)一步提高人們的生活質(zhì)量以及工作效率，人工智能技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都能不斷地發(fā)展，不斷地創(chuàng)造更大的價(jià)值。網(wǎng)絡(luò)瞬變性和多變性較強(qiáng)，這一特性導(dǎo)致計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的管理難度不斷加大。在人工智能化系統(tǒng)的輔助之下，由于網(wǎng)絡(luò)瞬變性和多變性帶來(lái)的難度大大降低。人工免疫技術(shù)主要是以人工免疫系統(tǒng)作為最根本的依據(jù)，從而對(duì)傳統(tǒng)的入侵檢測(cè)技術(shù)當(dāng)中的一些缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)，主要包括三個(gè)機(jī)制，分別是否定選擇、克隆選擇以及基因庫(kù)，進(jìn)一步提升了入侵檢測(cè)系統(tǒng)的殺毒能力以及對(duì)未知病毒的識(shí)別能力。在基因庫(kù)當(dāng)中，入侵檢測(cè)可以進(jìn)一步對(duì)基因片段進(jìn)行重組，從而對(duì)各種突變的病毒進(jìn)行精準(zhǔn)地識(shí)別。

（4）多Agent系統(tǒng)的應(yīng)用

Agent技術(shù)是分布式人工智能領(lǐng)域的一個(gè)實(shí)體內(nèi)容，可以自動(dòng)執(zhí)行各種任務(wù)，在傳感器的作用之下對(duì)周?chē)沫h(huán)境進(jìn)行感知，進(jìn)一步在效用器的作用之下做出一系列反應(yīng)。Agent系統(tǒng)具有很強(qiáng)的感知環(huán)境的能力以及規(guī)劃能力，可以對(duì)環(huán)境態(tài)勢(shì)進(jìn)行感知，所以已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在了網(wǎng)絡(luò)安全的防御當(dāng)中，用于對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行感知，同時(shí)也被應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)防御方面，對(duì)各種入侵方法進(jìn)行檢測(cè)。為了進(jìn)一步提升Agent系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)的感知能力，全世界各個(gè)國(guó)家的相關(guān)機(jī)構(gòu)都在不斷地進(jìn)行研究，其中有一些國(guó)家斥巨資對(duì)互聯(lián)網(wǎng)空間結(jié)構(gòu)的拓?fù)淠芰M(jìn)行測(cè)量，并且已經(jīng)打造了經(jīng)典的項(xiàng)目，大大地拓展了網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi)的Agent系統(tǒng)部署，在本地區(qū)之內(nèi)提升互聯(lián)網(wǎng)空間的網(wǎng)絡(luò)感知能力。經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段互聯(lián)網(wǎng)上的分布式網(wǎng)絡(luò)攻擊次數(shù)不斷增多，而這種攻擊往往采用的是自動(dòng)化手段，對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行攻擊，對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全造成了嚴(yán)重的威脅。系統(tǒng)安全管理員要想進(jìn)一步對(duì)這些分布式攻擊進(jìn)行處理，需要與其他的系統(tǒng)管理員進(jìn)行及時(shí)溝通，從而進(jìn)一步獲取全面的網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)信息。

（5）人工智能有效地維護(hù)了網(wǎng)絡(luò)安全

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展當(dāng)中，計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)安全受到了威脅，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)信息安全的難度也在不斷地加大。為了進(jìn)一步維護(hù)計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)安全，人工智能技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在了維護(hù)網(wǎng)絡(luò)信息安全當(dāng)中，人工智能型防火墻、反入侵系統(tǒng)以及智能垃圾處理系統(tǒng)是人工智能應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)信息安全上的代表，這些安全系統(tǒng)有效地提供了網(wǎng)絡(luò)信息的安全性，按照既定的目標(biāo)對(duì)用戶和資料進(jìn)行提供了保護(hù)，不僅僅顯著地提高了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的使用感受，并且有效地促進(jìn)了我國(guó)人工智能技術(shù)在維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全方面的應(yīng)用。

（6）人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)管理環(huán)節(jié)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)人工智能技術(shù)近幾年不斷發(fā)展，在人們生活和工作當(dāng)中的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣，現(xiàn)在的人工智能技術(shù)不僅僅被應(yīng)用在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理環(huán)節(jié)當(dāng)中，同時(shí)還被應(yīng)用在企業(yè)的實(shí)際運(yùn)行管理階段。企業(yè)在發(fā)展和管理當(dāng)中需要大量的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，人們可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)中的人工智能應(yīng)用對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，從而進(jìn)一步對(duì)未知的事項(xiàng)進(jìn)行預(yù)知，降低企業(yè)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中的風(fēng)險(xiǎn)，提高企業(yè)管理人員所做決定的準(zhǔn)確性。除此之外，人工智能也被廣泛地應(yīng)用于學(xué)校生活當(dāng)中的一系列管理活動(dòng)當(dāng)中，使得許多活動(dòng)的管理效率大大提高，提高了校園和班級(jí)管理的智能化水平。

3 結(jié)語(yǔ)

在人工智能的不斷發(fā)展之下，人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，為了進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性，需要提高人工智能技術(shù)的實(shí)用性和針對(duì)性，從各個(gè)方面進(jìn)行加強(qiáng)，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)整體的性能。

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