◆李志勇

行業(yè)與應用安全

大數據時代人工智能在計算機網絡技術中的應用研究

◆李志勇

（大眾報業(yè)集團信息技術部 山東 250014）

隨著作為人工智能發(fā)展的三個重要基礎之一（數據、算法、算力）的大數據時代的來臨，人工智能技術在諸多領域獲得了突破。計算機網絡技術中人工智能得到了更多應用，在提升計算機網絡技術水平，促進計算機網絡技術發(fā)展方面起到了顯著作用。本文分析了人工智能具有的應用優(yōu)勢，從建立智能防火墻、生成智能入侵檢測、規(guī)則產生式專家系統的建立、神經網絡的運用等四個方面，論述了人工智能在計算機網絡技術中的應用，以促進計算機網絡技術的良性發(fā)展。

計算機網絡技術；人工智能；網絡安全管理

人工智能技術是在計算機技術快速發(fā)展的背景下誕生的一門全新技術，其與計算機有著緊密聯系，主要是借助計算機來對人的活動進行模擬，實現機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。作為計算機學科的一個重要分支，人工智能技術包含了諸多學科知識，如社會學、心理學、控制學、神經學及數學等。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行模擬。伴隨近些年來的不斷研究，人工智能技術的發(fā)展進度是可見的，其已然帶給世界一些新的改變，為世界高新技術發(fā)展帶來有效推動，促使著人類生活方式的改變[1]。當前人工智能的研究領域，主要有智能語音識別系統研究、機器人的研究、自動智能圖像識別技術研究等諸多領域。隨著人工智能技術逐步發(fā)展，也會不斷增加人工智能的應用領域，如汽車無人駕駛技術與人工智能機器人等?？梢灶A見，經過后續(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 人工智能在計算機網絡技術中的應用優(yōu)勢

實質上，人工智能是用于模擬研究和擴展人類智能為主的一種新興科學技術，研究的主要方向有模擬人類思維模式、智能實現原理等，這些都促使著計算機高階化發(fā)展。人工智能和大數據實際上是互相影響的，在計算機網絡技術中應用人工智能，能夠促進微型計算機人工智能應用、計算機網絡安全、優(yōu)化信息資源的處理等，在不斷擴展網絡人流量的前提下，實現網絡管理效率的提升。所以，在國內諸多學者看來，想要實現網絡運營的高效性和安全性得以進一步提升，就須在計算機網絡中合理運用人工智能技術，這是因為在計算機網絡發(fā)展中人工智能擁有如下應用優(yōu)勢：

一是，實現未知問題的高效處理。人工智能的推理是基于模糊邏輯的，結合推理結果做出相應反應，此種推理則與計算機網絡大量模糊數據的處理要求相契合，不用十分準確的數據展開模型建造。由于計算機網絡中的信息不確定性較強，進而導致較難處理的數據信息，將人工智能應用到計算機網絡管理中，既有助于信息處理能力的提升，又能實現網絡管理效率的優(yōu)化。

二是，較強的學習能力。人工智能的學習能力較強，能夠對計算機網絡中大量的非線性問題、信息進行良好處理。我們知道這些數據、信息背后含有較高的信息價值，只是過去難以將挖掘出這些價值。故此，要想挖掘出計算機網絡中有著較高層次價值的信息，就應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的應用優(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，較低的運營成本。人工智能在計算和處理數據的時候，不會較多的消耗資源，并且，利用控制算法，能使運算速度進一步提升。所以，通過人工智能處理數據，能使數據的運算效率得以明顯提升，實現各種計算資源的節(jié)約，進而使網絡系統運轉更為高效。故此，大數據時代下在計算機網絡技術中應用人工智能顯得十分必要，通過數據保護和挖掘，能夠滿足人們智能化處理信息的需求。

2 人工智能在計算機網絡技術中的具體應用

（1）建立智能防火墻

在網絡空間安全防御中防火墻是一項重要技術，可以有效隔離來自外界的風險，使網絡空間安全得以保證。防火墻+人工智能，可以基于大數據分析更好地實現對非線性信息、模糊信息的有效處理，進而使網絡空間安全的防御能力得以極大提升，智能防火墻的結構圖具體見圖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候，可以在大數據智能分析的基礎上，建立未知威脅檢測引擎?；诖髷祿悄芊治?，比較威脅軟件行為集，從而及時發(fā)現惡意攻擊威脅，使網絡空間的安全防御能力得以提升[3]。在智能防火墻的結構中，關于人工智能技術的運用集中體現在“主機應用行為學習”，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，如此則能使網絡空間安全性得以極大提升。通過構建人工智能防火墻，在愈加復雜的網絡環(huán)境和結構下，可以構建網絡空間安全防御體系，提供良好的安全防御。

圖1 智能防火墻的結構圖

（2）生成智能入侵檢測

實現網絡安全防御的一個重要環(huán)節(jié)便是入侵檢測。在過去入侵檢測中，被動的防御容易受到網絡攻擊，威脅到網絡空間的安全。通過運用人工智能技術生成智能入侵檢測，則可讓入侵安全防御變得主動，進而使網絡安全運行得以保障，圖2為智能入侵檢測技術結構圖。我們從中能夠得知，在運用人工智能技術的時候，通過感知層數據收集，能夠建立及完善入侵檢測數據，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，就會有警報發(fā)出，為啟動安全防御機制提供重要依據。生成了智能入侵檢測，能使傳統被動的防御機制得以轉變，并在對照規(guī)則庫的過程中，主動檢測入侵行為，促使響應機制的形成，使入侵檢測能力顯著提升，使網絡安全運行的安全得以保障。

圖2 智能入侵檢測技術結構圖

（3）規(guī)則產生式專家系統的建立

當前防御網絡安全過程中，專家系統是較為普遍的人工智能技術，從本質上講，這種系統就是以專業(yè)人士總結的經驗為理論基礎，在使用的過程中防御外界入侵的一種檢測系統。系統管理人員需要利用已然發(fā)生過的外部信息與數據特征中的編碼展開總結，結合入侵的內部信息和頻率，來捕捉規(guī)律，進而通過系統的智能化運行，對上述信息特點的具體運用進行檢驗，查看其是否能積極應對。同時，由于智能化的介入，專業(yè)人員只用一次性的編程，就能夠完成相應系統的建設，進而使后續(xù)網絡安全防御中人工的工作量大大減少。另外，運用這種專家系統進行防御，能夠在進行大規(guī)模的實踐中，通過系統處理信息與檢測病毒的能力，對其運行的合理性進行測試，將專家系統中存在的不足查找出來，經過系統性的修復后，采用實踐的方式對系統質量進行驗證，進而逐漸投入到社會的使用。另外，如今的專家系統開發(fā)工具主要有prolog、CLIPS、GensymG2等，能夠對專家邏輯思維進行模擬，并進行問題求解所需的知識存儲，為分析網絡信息安全歷史數據提供重要依據，使之能夠有效運用到網絡安全防御中。

（4）神經網絡的運用

在人工智能技術中運用最為廣泛的便是神經網絡，其可以在高效處理的基礎上，生成網絡安全防御機制，圖3為神經網絡示意圖。尤其是在處理復雜特殊的網絡信息時，神經網絡的判斷、分析能力，可以使處理效率顯著提升，進而實現網絡空間的安全運行。具體而言，一方面神經網絡可以處理復雜的數據信息，同時能夠通過分析數據結構體系，有效處理相關要素，使處理風險數據的能力得以提升；另一方面，在處理傳統數據的過程中，常常是單元素的處理狀態(tài)，通過運用神經網絡，可以同步處理多個單元，進而使數據處理能力顯著提升，有效處理多個威脅信息，使網絡空間安全防御能力得以提升[4]。

圖3 神經網絡示意圖

3 結語

總而言之，人工智能依托網絡技術、計算機技術、通信技術不斷發(fā)展，是科學技術不斷進化的產物。作為目前社會發(fā)展最為先進的一項科學技術，人工智能技術給人們學習、生活及生產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，可以說是現代社會發(fā)展與進步的重要標志。特別是其在計算機網絡技術方面的應用，促使著計算機高階化發(fā)展。但需要認清的是，任何技術的發(fā)展都不是一帆風順的，要想更多地發(fā)揮出人工智能在計算機網絡技術中的價值，還需要對人工智能技術的運用做出更多地探索和努力。

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

[2]廖方圓，陳劍鋒，甘植旺.人工智能驅動的關鍵信息基礎設施防御研究綜述[J].計算機工程，2019（7）：14-15.

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

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