人工智能在計算機(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，破解各類穩(wěn)定性、復(fù)雜性及結(jié)構(gòu)性的問題，推動人類文明的快速發(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)

通常來講機(jī)器與人類的思維機(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)是幫助計算機(jī)擁有與人類相同的思維模式、學(xué)習(xí)機(jī)制及邏輯方法。而人類學(xué)習(xí)的基本目的則是以社會價值、社會功能及發(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，世界各國的專家和學(xué)者普遍通過對人類學(xué)習(xí)的機(jī)制和原理進(jìn)行分析，并根據(jù)人類思維模式與機(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]。在這個過程中，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)計學(xué)及概率論等學(xué)科知識，使機(jī)器通過“自動改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)”的方式，獲得動態(tài)化的算法，從而優(yōu)化程序的運(yùn)算標(biāo)準(zhǔn)和性能，提高計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的自動化、智能化水平。

1.2 專家系統(tǒng)

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

專家系統(tǒng)其工作用戶、領(lǐng)域?qū)＜?、知識工程師都是通過人機(jī)接口進(jìn)入，通過推理機(jī)進(jìn)行運(yùn)用到數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)，同時通過解釋結(jié)構(gòu)或知識獲取機(jī)構(gòu)返給人機(jī)接口，同時人機(jī)接口也把用戶、領(lǐng)域?qū)＜?、知識工程師等過程返給解釋機(jī)構(gòu)與知識獲取機(jī)構(gòu)，推理機(jī)進(jìn)行循環(huán)工作，讓其發(fā)揮專家系統(tǒng)的職能，解決各個領(lǐng)域中的實(shí)際問題。

圖1：專家系統(tǒng)的運(yùn)作原理

1.3 神經(jīng)系統(tǒng)

神經(jīng)系統(tǒng)主要指類似人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由多個人工“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、多維的定量問題和定性問題。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)，可以通過半監(jiān)督、非監(jiān)督與監(jiān)督學(xué)習(xí)等方式，實(shí)現(xiàn)對人腦學(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性化特征，能夠被廣泛應(yīng)用在社會各領(lǐng)域中，發(fā)揮出舉足輕重的功能和作用。

2.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用

將人工智能融入到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中，可以在提高計算機(jī)自動化、智能化能力的基礎(chǔ)上，提高計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性。首先是垃圾軟件的識別與分辨。人工智能通過學(xué)習(xí)和推理，可以準(zhǔn)確識別并處理垃圾軟件和信息，并將自動檢測出的，能夠影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的各類因素進(jìn)行自動化處理或屏蔽。其次是危險排除。在信息識別與處理的過程中，人們可通過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)，如果識別出危險的信息或數(shù)據(jù)，計算機(jī)便會自動地排除或隔離危險信息，確保計算機(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]。人工智能可通過入侵檢測的方式，對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行“篩選”、“分類”、“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)的過程中，能夠通過數(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)用的過程中，卻需要解釋器、知識庫、推理機(jī)等模塊作為支撐，以此實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜數(shù)據(jù)信息的有效處理和儲存。在具體運(yùn)行的過程中，Agent會通過推理機(jī)和解釋器對數(shù)據(jù)運(yùn)環(huán)境進(jìn)行識別和判斷，并根據(jù)任務(wù)類型，逐級溝通不同的程序模塊。此外，該技術(shù)還能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)用戶的真實(shí)需求進(jìn)行個性化處理和分析，篩選出網(wǎng)絡(luò)用戶所需求的數(shù)據(jù)信息，并通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)鏈接的方式，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹搬槍π浴焙汀胺€(wěn)定性”。簡而言之，Agent技術(shù)可以切實(shí)滿足網(wǎng)絡(luò)用戶的人性化與個性化需求，幫助用戶更好地獲取自身所需求的知識和信息。其應(yīng)用原理是通過知識庫分析用戶當(dāng)前所檢索的信息或歷史數(shù)據(jù)，隨后借助模糊算法，推理出用戶當(dāng)前的真實(shí)需求，從而通過整合海量的網(wǎng)絡(luò)信息及數(shù)據(jù)的形式，提高用戶獲取信息的滿意度[7]。此外，該技術(shù)還能被廣泛應(yīng)用在購物網(wǎng)站與旅游網(wǎng)站中，譬如亞馬遜網(wǎng)站會根據(jù)用戶的網(wǎng)絡(luò)檢索軌跡，推測出用戶在購買特定商品服務(wù)后的需求，并將相應(yīng)的商品信息，完整地呈現(xiàn)在用戶面前。Agent系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

2.3 在社會活動中的應(yīng)用

首先在企業(yè)管理中，國外部分企業(yè)的計算機(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)、報警系統(tǒng)等，能夠通過人工智能技術(shù)的應(yīng)用，提高企業(yè)經(jīng)營管理的智能化水平。譬如在監(jiān)控系統(tǒng)中，人工智能系統(tǒng)可以通過分析監(jiān)控畫面的表現(xiàn)形態(tài)，確定是倉庫、辦公區(qū)、生產(chǎn)車間否存在危險因素，并及時提醒安保人員做好防控工作。而在戰(zhàn)略規(guī)劃的過程中，專家系統(tǒng)可以通過分析計算機(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)，明確理論知識的邏輯推理過程，了解特定知識的基本特征，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)計上，人工智能技術(shù)，能夠通過數(shù)據(jù)挖掘、模糊分析及邏輯推理等方式，識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)收益和社會效益。

3 結(jié)語

在新時代背景下，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)性或非線性問題，推動計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自動化、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)勢及其在計算機(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，推動我國計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)事業(yè)的健康發(fā)展。