葛 裴 中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所助理工程師

1 引言

隨著近些年科技日新月異的發(fā)展，人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等詞成為當(dāng)今的熱搜詞匯。人工智能可謂是其中的“當(dāng)紅炸子雞”，無論是國內(nèi)還是國外，都得到了相當(dāng)高的關(guān)注，并且人工智能在越來越多領(lǐng)域扮演著舉足輕重的地位。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展至今，單純的數(shù)據(jù)運(yùn)算、問題求解和功能搜索等已經(jīng)很難適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的需求，加之當(dāng)今人們越來越重視網(wǎng)絡(luò)信息安全方面的問題，因此將人工智能與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行一定程度上的融合，使二者共同發(fā)展，具有空前而深遠(yuǎn)的影響。

2 人工智能概述

自人工智能1956年被正式提出至今，幾十年來取得了長足的發(fā)展，其概念也在不斷地發(fā)生變化。雖然人工智能屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個分支，但它的研究卻不僅僅涉及到計(jì)算機(jī)科學(xué)，還涉及如腦科學(xué)、心理學(xué)、邏輯學(xué)、語言學(xué)、行為科學(xué)和認(rèn)知科學(xué)等多重科學(xué)領(lǐng)域。只有相當(dāng)專業(yè)和系統(tǒng)的綜合能力才能被稱之為人工智能。簡單來說，人工智能就是“智慧”的計(jì)算機(jī)，它可以模擬人類思維、意識、行動等行為模式，并可以幫助人們提高效率、高質(zhì)量地完成一些高危復(fù)雜的工作，同時具有一定的學(xué)習(xí)可推理能力。

事實(shí)上，人工智能的發(fā)展并不是一帆風(fēng)順的，這期間經(jīng)歷了很多曲折的過程，人工智能自首次提出后，在受人追捧和快速發(fā)展的同時也飽受批評和質(zhì)疑，這期間人工智能經(jīng)歷過兩次“寒潮”。由于人工智能理念提出后，人們對該項(xiàng)目期待過高且對項(xiàng)目整體難度評估不足，無法達(dá)到當(dāng)時預(yù)期的結(jié)果。到了20世紀(jì)70年代，人工智能研究遇到瓶頸，其研究經(jīng)費(fèi)也被轉(zhuǎn)移到其他的項(xiàng)目上，人工智能此時進(jìn)入了第一次低谷。直到1980年，人工智能中專家系統(tǒng)的價值逐漸體現(xiàn)，被廣泛地商用，人工智能才開始復(fù)蘇。但是好景不長，自1987年開始蘋果和IBM生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)沒有用到AI技術(shù)但性能卻超過了價格昂貴的帶有“專家系統(tǒng)”的通用計(jì)算機(jī)。至此，人工智能硬件市場受到嚴(yán)重打擊，之前的風(fēng)光不再，經(jīng)歷了第二次寒冬。而從20世紀(jì)90年代中期開始，隨著人工智能技術(shù)尤其是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐步發(fā)展，以及人們對人工智能開始抱有客觀理性的認(rèn)知，人工智能技術(shù)才開始進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展時期。

縱觀人工智能發(fā)展的歷程，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與其相輔相成，相互依賴，并且在對方的領(lǐng)域內(nèi)都發(fā)揮著決定性的作用。

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中存在的問題

從物理學(xué)角度來講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度最大的就是光速。雖然理論上量子通信可以實(shí)現(xiàn)超光速通信，但短期內(nèi)應(yīng)該還是很難超越光速。對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來說，要想適應(yīng)飛速發(fā)展的時代，需要尋找出路來彌補(bǔ)傳輸速度的瓶頸，同時對數(shù)據(jù)報(bào)文交互的要求也提出了更高的要求。目前，網(wǎng)絡(luò)里的數(shù)據(jù)資源龐大，而且具有不連續(xù)、不規(guī)則的特點(diǎn)，這對于普通的計(jì)算機(jī)要想從中找出規(guī)律十分困難，從而很難保障數(shù)據(jù)的有效性、真實(shí)性和準(zhǔn)確性。因此，很大程度上降低了網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)控制和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視的精準(zhǔn)性。

隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶的不斷增加，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的盛行，雖然給人們帶來了便捷的體驗(yàn)，但人們也越來越重視用戶信息的安全問題。近年來，相關(guān)節(jié)目也多次報(bào)道過關(guān)于個人信息泄露、網(wǎng)絡(luò)犯罪等內(nèi)容。如何有效遏制類似的犯罪并能嚴(yán)厲打擊這種行為，則需要計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)依托人工智能，建立一套完善的網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制，使其不僅能夠及時、精準(zhǔn)、有效地打擊犯罪，同時還可以對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析并擁有相應(yīng)的故障檢測和處理的能力，讓我們的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可以健康、有序的發(fā)展。

4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢

伴隨著通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐步擴(kuò)大、用戶數(shù)量快速增長以及Web2.0時代的到來，不同用戶對網(wǎng)絡(luò)中信息的需求以及個人偏好、習(xí)慣都會有所不同，并且當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)用戶已經(jīng)不僅僅是信息的消費(fèi)者，同時也是信息的生產(chǎn)者。這就需要一個既可以提供定制或能滿足不同用戶需求的專門的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，又能存儲和傳輸大量多媒體信息和互聯(lián)網(wǎng)流量的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。如果這里面沒有一個智慧的“管理者”和大的網(wǎng)絡(luò)容量，如此復(fù)雜的要求是難以想像的。人工智能的引入，使我們有能力迎接這些挑戰(zhàn)。

如今網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)異構(gòu)化趨勢已經(jīng)日益展現(xiàn)，在不遠(yuǎn)的將來5G的應(yīng)用還將會給網(wǎng)絡(luò)形態(tài)帶來重大調(diào)整，這樣必然導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和用戶終端的增長，以及網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性的增加。在此背景下，要想保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠高質(zhì)量的運(yùn)行、維護(hù)以及管理，除了提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備容量之外，還需要借助智能化的工具和技術(shù)來提高網(wǎng)絡(luò)整體性能。通過引入更多的智能元素，來滿足不同用戶的需求、降低運(yùn)營成本、提高網(wǎng)絡(luò)性能。

5 人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)勢

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，當(dāng)前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境具有很多鮮明的特點(diǎn)，如信息的瞬時性、傳輸速度的高速性等特點(diǎn)。結(jié)合這些特點(diǎn)，為了更合理、高效、穩(wěn)定地管理好網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有一套成熟的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)與管理方法是必不可少的。而結(jié)合人工智能技術(shù)管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其具備非常突出的優(yōu)勢。

5.1 學(xué)習(xí)能力

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，存在龐大的信息量，信息和概念處于不同的層次，所有的信息都有其自身的價值和意義。然而到目前為止，還沒有任何一個網(wǎng)絡(luò)模型能夠精準(zhǔn)描繪網(wǎng)絡(luò)流量特征。幸運(yùn)的是，現(xiàn)在人工智能已經(jīng)開始進(jìn)入到認(rèn)知時代，其可用性也已經(jīng)得到證實(shí)。通過人工智能超強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，機(jī)器系統(tǒng)能夠利用已有的訓(xùn)練數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)挖掘來處理海量數(shù)據(jù)，并通過對低層次信息的學(xué)習(xí)、分析和推理等環(huán)節(jié)，提升相關(guān)概念的層次和等級獲取更有價值的信息，從而可以提高分析的準(zhǔn)確性，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)的智能化管理。

5.2 理解和推理能力

在瞬息變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，存在著很多模糊不確定的信息，資源的狀態(tài)信息在發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)時可能已經(jīng)發(fā)生了變化。而人工智能不需要準(zhǔn)確描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，恰好能夠具有處理這種模糊邏輯和不確定性推理的能力。因此，利用人工智能其特有的推理、協(xié)作能力和模糊邏輯處理方式，可以最大限度優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境，進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)管理和信息處理的能力。

5.3 協(xié)同合作的能力

由于網(wǎng)絡(luò)的范圍和規(guī)模都在不斷增長，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性也在快速增長，這給網(wǎng)絡(luò)技術(shù)管理提出了更高的要求，如果僅對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行單一化的管理，則難以解決網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。因此，不得不處理諸如網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的任務(wù)分布、通信與協(xié)作等問題。利用人工智能的非線性協(xié)作能力可以有效地協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)中的不同層級的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)各層之間的協(xié)同管理。

5.4 降低成本

在對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行解析時，一般都是通過搜索不同的算法得以實(shí)現(xiàn)。但由于被控對象隨著尺寸的增長會導(dǎo)致計(jì)算量的增加，進(jìn)而影響了網(wǎng)絡(luò)管理的整體速度。而人工智能技術(shù)所采用的控制算法可以快速、高效且一次性完成最優(yōu)的計(jì)算任務(wù)，不但節(jié)省了計(jì)算資源，還可以實(shí)現(xiàn)對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理的高效處理。

6 人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全管理技術(shù)中的應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全管理技術(shù)中，最主要的內(nèi)容包括反垃圾郵件、防火墻和入侵檢測3個部分，同時網(wǎng)絡(luò)控制和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視則是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)過程中最重要的兩個環(huán)節(jié)。結(jié)合人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的這些優(yōu)勢，可以更好地管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全。

6.1 智能反垃圾郵件系統(tǒng)

人工智能應(yīng)用在反垃圾郵件系統(tǒng)中，除了可以保護(hù)用戶數(shù)據(jù)的安全外，最主要的是可以檢測掃描用戶郵件并進(jìn)行智能識別，及時發(fā)現(xiàn)其中的敏感信息，同時采取有效防范措施阻止惡意郵件，使用戶免受垃圾郵件騷擾之憂。當(dāng)前使用的騰訊企業(yè)郵箱就已經(jīng)把這項(xiàng)人工智能反垃圾郵件系統(tǒng)運(yùn)用在其中，效果顯著。

6.2 智能防火墻系統(tǒng)

防火墻作為網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備已被普遍應(yīng)用。傳統(tǒng)的防火墻需要依靠網(wǎng)絡(luò)管理員為其設(shè)置安全規(guī)則來準(zhǔn)許什么數(shù)據(jù)包可以通過、什么數(shù)據(jù)包應(yīng)被拒絕。這里面更多的是依靠管理員來保障數(shù)據(jù)包的安全性，單就防火墻本身是無法判斷一個正常的數(shù)據(jù)包和一個惡意的數(shù)據(jù)包有什么不同。而智能防火墻引用的識別技術(shù)，可以很好地自行分析和處理相應(yīng)的數(shù)據(jù)，同時又能巧妙地融合代理技術(shù)和過濾技術(shù)，不但可以降低計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)的運(yùn)算量，還能拓寬監(jiān)控范圍，有效地?cái)r截對網(wǎng)絡(luò)有害的數(shù)據(jù)流，從而更好地保障網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全。

6.3 智能入侵檢測系統(tǒng)

在網(wǎng)絡(luò)安全威脅日益嚴(yán)重的今天，入侵檢測技術(shù)的重要性不言而喻。傳統(tǒng)的入侵檢測技術(shù)在檢測速度、檢測范圍和體系結(jié)構(gòu)等方面均存在短板。為了彌補(bǔ)這些短板，智能入侵檢測系統(tǒng)借助人工智能中的模糊信息識別、規(guī)則產(chǎn)生式專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，提升入侵檢測效率，并且可以最大程度地抵御來自于各方病毒入侵所帶來的潛在威脅。

6.4 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測與控制

要想實(shí)時地掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的信息，需要網(wǎng)絡(luò)具有將數(shù)據(jù)信息上傳的功能。目前，已有諸如深度報(bào)文檢測（DPI）等系統(tǒng)采用探針方式來搜集網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)信息，同時DPI還可以進(jìn)一步收集網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量信息以及資源使用等情況。

通過從DPI采集到的海量數(shù)據(jù)，人工智能技術(shù)可以利用其強(qiáng)大的理解和推理能力快速分析并判斷信息中是否存在異常。例如，如果遇到突發(fā)大流量的情況，則人工智能系統(tǒng)可以推測網(wǎng)絡(luò)中存在分布式拒絕服務(wù)（DDoS）攻擊，并立即分析軟件包特性，然后協(xié)調(diào)探針協(xié)作任務(wù)，將具有同類特征的所有軟件包丟棄，從而最大限度地避免對其他網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)造成損失。如果出現(xiàn)新的病毒攻擊或黑客入侵，人工智能還可以利用自身的學(xué)習(xí)能力將相關(guān)記錄寫在安全數(shù)據(jù)庫中。

7 結(jié)束語

人工智能技術(shù)隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步而愈發(fā)完善，其在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的運(yùn)用也會越來越廣泛，從而可以更加有效地保障數(shù)據(jù)信息的安全性，保護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。因此，人工智能與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合并不是偶然，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的管理需要這樣的“大腦”存在。有理由相信，這種融合發(fā)展今后能夠?yàn)槿藗儙砀嗟膸椭?/p>

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