人工智能在計算機網絡技術中的應用

薛董敏

（山西水利職業技術學院 山西省運城市 044004）

人工智能是構建在通信技術與計算機技術基礎上的應用技術，能夠革傳統電子信息技術的發展形式，提升技術應用效率。將人工智能應用在網絡技術中，可以在增強信息處理質量的前提下，破解各類穩定性、復雜性及結構性的問題，推動人類文明的快速發展。譬如將人工智能技術融入到網絡安全管理中，能夠實現對非法信息或數據的屏蔽、干擾與攔截，提升網絡系統的穩定性與可靠性。

1 人工智能

1.1 機器學習

通常來講機器與人類的思維機制和形式，存在明顯的差異和不同。機器學習的基本目的和目標是幫助計算機擁有與人類相同的思維模式、學習機制及邏輯方法。而人類學習的基本目的則是以社會價值、社會功能及發展需求為基礎的。在機器學習的研究與發展中，世界各國的專家和學者普遍通過對人類學習的機制和原理進行分析，并根據人類思維模式與機器思維機制的相似處和差異點，構建出具備較高針對性與穩定性的學習系統。使機器學習的模式、機制、形式，更接近于人腦[1]。在這個過程中，機器學習需要充分應用算法復雜度、凸分析、逼近論、統計學及概率論等學科知識，使機器通過“自動改進經驗”的方式，獲得動態化的算法，從而優化程序的運算標準和性能，提高計算機網絡的自動化、智能化水平。

1.2 專家系統

專家系統是整合特定領域的專家經驗和知識，利用專家解決和分析問題的方式，處理特定領域問題的程序系統。在結構構造上，專家系統普遍以知識獲取、數據庫、解釋器、推理機、知識庫、交互界面等模塊組成，其中推理機和知識庫是相互分離的，在實際應用的過程中，專家系統的表示形式主要有面向對象、過程、腳本、邏輯模式、狀態空間、框架、語義網及規則等。其中知識庫通常以“結果”和“前提”來作為知識表示的基本規則[2]。在特征特點上，專家系統擁有較高的靈活性、透明性、啟發性等特征。其中啟發性特征主要指對特定領域知識進行聯想、推理和判斷的過程，能夠增強數據分析和問題解決的效率。在分類上，專家系統主要包括教育型、控制型、監護型、設計型、規劃型、維修型、診斷型等類別[3]。專家系統運作原理如圖1所示。

專家系統其工作用戶、領域專家、知識工程師都是通過人機接口進入，通過推理機進行運用到數據庫及其管理系統，同時通過解釋結構或知識獲取機構返給人機接口，同時人機接口也把用戶、領域專家、知識工程師等過程返給解釋機構與知識獲取機構，推理機進行循環工作，讓其發揮專家系統的職能，解決各個領域中的實際問題。

圖1：專家系統的運作原理

1.3 神經系統

神經系統主要指類似人腦神經網絡運行方式的計算機網絡系統，該系統是由多個人工“神經元”相互銜接而構成的網絡，擁有較強的學習能力和邏輯分析能力，可以解決復雜的、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]。在技術研發與應用的過程中，神經網絡主要涉及生物原型、模型構建及算法分析等內容。其中生物原型主要指從病理、腦科學、解剖血、心理學、生物學等層面探究神經系統、神經網絡及神經細胞的功能機理與原型結構，可以通過半監督、非監督與監督學習等方式，實現對人腦學習的模仿與仿真。

圖2：網絡系統安全結構

圖3：Agent系統結構圖

2 人工智能在計算機網絡中的應用方向

綜合分析人工智能的發展現狀，能夠發現當前的人工智能技術正朝著多元化、多樣化的方向快速發展著，并逐漸呈現出明顯的差異性和個性化特征，能夠被廣泛應用在社會各領域中，發揮出舉足輕重的功能和作用。

2.1 計算機網絡安全中的應用

將人工智能融入到計算機網絡安全中，可以在提高計算機自動化、智能化能力的基礎上，提高計算機網絡的安全性和穩定性。首先是垃圾軟件的識別與分辨。人工智能通過學習和推理，可以準確識別并處理垃圾軟件和信息，并將自動檢測出的，能夠影響系統穩定性的各類因素進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據，如果識別出危險的信息或數據，計算機便會自動地排除或隔離危險信息，確保計算機系統的穩定性。最后是有效分析網絡數據[5]。人工智能可通過入侵檢測的方式，對網絡數據進行“篩選”、“分類”、“分析”，并在相關軟件的支持下，處理特定的網絡數據，以此幫助用戶更好地了解和明確網絡數據的安全性和穩定性。根據美國相關院校的研究成果，能夠發現，人工智能在網絡安全防護的過程中，能夠通過數據挖掘、數據分析等方式，獲取相同數據在不同計算機終端的運行狀況，以此確定網絡數據所存在的危險因素[6]。提升網絡系統安全是重要的，網絡安全系統如圖2所示。

2.2 Agent技術的有效應用

Agent是人工智能技術中最為先進的應用程序，能夠切實提高計算機網絡的運行質量與數據分析能力。然而在該技術應用的過程中，卻需要解釋器、知識庫、推理機等模塊作為支撐，以此實現對復雜數據信息的有效處理和儲存。在具體運行的過程中，Agent會通過推理機和解釋器對數據運環境進行識別和判斷，并根據任務類型，逐級溝通不同的程序模塊。此外，該技術還能根據網絡用戶的真實需求進行個性化處理和分析，篩選出網絡用戶所需求的數據信息，并通過構建網絡鏈接的方式，提高數據傳輸的“針對性”和“穩定性”。簡而言之，Agent技術可以切實滿足網絡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。其應用原理是通過知識庫分析用戶當前所檢索的信息或歷史數據，隨后借助模糊算法，推理出用戶當前的真實需求，從而通過整合海量的網絡信息及數據的形式，提高用戶獲取信息的滿意度[7]。此外，該技術還能被廣泛應用在購物網站與旅游網站中，譬如亞馬遜網站會根據用戶的網絡檢索軌跡，推測出用戶在購買特定商品服務后的需求，并將相應的商品信息，完整地呈現在用戶面前。Agent系統結構圖如圖3所示。

2.3 在社會活動中的應用

首先在企業管理中，國外部分企業的計算機網絡已經融入了人工智能技術，譬如監控系統、報警系統等，能夠通過人工智能技術的應用，提高企業經營管理的智能化水平。譬如在監控系統中，人工智能系統可以通過分析監控畫面的表現形態，確定是倉庫、辦公區、生產車間否存在危險因素，并及時提醒安保人員做好防控工作。而在戰略規劃的過程中，專家系統可以通過分析計算機網絡中的海量數據及其它企業的數據信息，為企業管理著提供科學地管理決策和規劃方案。其次在教學領域[8]。將人工智能應用在計算機網絡中，可以轉變傳統的教育模式和教學方法，幫助學生更好地利用人工智能技術，明確理論知識的邏輯推理過程，了解特定知識的基本特征，減輕教師的教學負擔。幫助院校實現泛在化教學的目的，提高現代教育的質量和效率。此外，在工程施工與建筑設計上，人工智能技術，能夠通過數據挖掘、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，提高企業的經濟收益和社會效益。

3 結語

在新時代背景下，人工智能技術得到了不斷的完善和改進，能夠切實解決計算機網絡技術中所存在的結構性或非線性問題，推動計算機網絡技術的自動化、智能化發展。然而在具體的應用上，我們需要明確人工智能的技術優勢及其在計算機網絡應用中的必要性，了解人工智能的發展現狀，以此拓寬人工智能的應用維度，推動我國計算機網絡事業的健康發展。