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大數(shù)據(jù)背景下人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用

2020-02-02 06:46張學(xué)謙張家銘
電子技術(shù)與軟件工程 2020年15期
關(guān)鍵詞:計算機網(wǎng)絡(luò)人工智能發(fā)展

張學(xué)謙 張家銘

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 山東省青島市 266109)

在計算機的應(yīng)用普及中,網(wǎng)絡(luò)也得到人們的越來越多重視,不僅能提高辦公效率,促進(jìn)科研快速發(fā)展,還能拉近人與人之間的距離,培養(yǎng)人們數(shù)字化情感,拉近時代的關(guān)聯(lián)性,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)已滲透到我們?nèi)粘I畹姆椒矫婷?。大?shù)據(jù)在前沿高端技術(shù)融合下實現(xiàn)超大規(guī)模的計算能力,人工智能化和海量數(shù)據(jù)處理能力,能在較短的時間內(nèi)容完成高度復(fù)雜的信息內(nèi)容。比如百度大腦也是結(jié)合云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)等,實現(xiàn)強大的搜索引擎技術(shù),從而能快速達(dá)到搜索目標(biāo)。大數(shù)據(jù)將成為重要的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在制造業(yè)中大數(shù)據(jù)也不斷開拓升級技術(shù),以實現(xiàn)智能化制造業(yè)時代。在國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心發(fā)布《2019 中國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展》報告中,我國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過8000 億元,研發(fā)投入超過550 億元,未來大數(shù)據(jù)發(fā)展將有無限前景。因此,本文將著探究與分析大數(shù)據(jù)時代背景下人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用具有重要的意義。

1 大數(shù)據(jù)和人工智能相關(guān)概述理解

1.1 大數(shù)據(jù)基本概述

日益發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)早已深入到我們?nèi)粘I钪?,大?shù)據(jù)(big data)悄然而至并在無形中影響這人們的生活與辦公的方式。大數(shù)據(jù)是指需要通過快速獲取、處理、分析以從中提取價值的海量、多樣化的交易數(shù)據(jù)、交互數(shù)據(jù)與傳感數(shù)據(jù)[1]。大數(shù)據(jù)的海量性讓人們瞠目結(jié)舌,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)數(shù)據(jù)軟件工具的集合范圍,具有廣泛、海量、高速、異構(gòu)的基本特性??梢詭椭髽I(yè)在發(fā)展中大量收集信息,并高效處理后,并能精準(zhǔn)、實時、分析未來行業(yè)發(fā)展動態(tài)變化,這是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析技術(shù)無法達(dá)到的高效性目標(biāo)。目前,大數(shù)據(jù)已落實到生活中,在營銷、醫(yī)療、影視、教育、金融等都有大量運用,大數(shù)據(jù)將在未來有更廣闊的市場。

1.2 人工智能基本概述

人工智能(AI)在基本定義中可劃分兩個部分即“人工”和“智能”,對于“人工”還好理解,“智能”所涉及的內(nèi)容就比較多,包含著自我意識、思維能力、決策作用等眾多內(nèi)容。人工智能在計算機的領(lǐng)域得到較廣泛的應(yīng)用,比如機器人、經(jīng)濟(jì)政治決策、控制系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)中都得到廣泛應(yīng)用,不僅能提高工作效率,還能在危險作業(yè)中可以代替人工進(jìn)行操控。著名國斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授曾對人工智能給出這樣定義概述:“人工智能是關(guān)于知識的學(xué)科――怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學(xué)?!盵2]簡單而言,就是怎么運用計算機軟硬件模擬人類進(jìn)行工作發(fā)揮重要作用。

2 大數(shù)據(jù)與人工智能關(guān)系

大數(shù)據(jù)與人工智能所關(guān)注重點不同,但具有重要的內(nèi)在聯(lián)系,人工智能會以大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)作為“思考”和“決策”基礎(chǔ),大數(shù)據(jù)也需要擁抱人工智能對數(shù)據(jù)進(jìn)行價值操作,使得數(shù)據(jù)更加有其本身價值。簡而言之,如果說大數(shù)據(jù)相當(dāng)于人類的大腦存儲海量知識,人工智能就是通過吸收內(nèi)化大量的數(shù)據(jù),并不斷的深度分析創(chuàng)造出更大的價值[3]。所以大數(shù)據(jù)與人工智能智能是相輔相成,相互依存的關(guān)系,其兩者是能高效保障信息的可靠性、真實性、穩(wěn)定性。目前我國大數(shù)據(jù)的技術(shù)趨向成熟應(yīng)用比較廣泛,而人工智能技術(shù)正在爬坡階段,與大數(shù)據(jù)密切聯(lián)系未來發(fā)展有巨大空間。

大數(shù)據(jù)是人工智能的“靈魂”,人工智能在60年前就已經(jīng)提出相關(guān)的概念,直至今日才大火起來,主要是人工智能具有“靈魂”,有了大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)靈魂。人工智能應(yīng)用非常廣泛,例如機器人看診應(yīng)用,機器人在技術(shù)完善下也能看病,只要患者把癥狀告訴機器人,機器人從大數(shù)據(jù)中找到相同或是相似病癥作出醫(yī)療判斷,從而就實現(xiàn)看病工作。大數(shù)據(jù)在應(yīng)用中也能巨大的作用,但是人們還不能滿足大數(shù)據(jù)應(yīng)用,還具有更強烈的智能化應(yīng)用欲望,自然人工智能就誕生了。生活中很多事物還是需要人工智能才能高效完成的,好比如大數(shù)據(jù)平臺具有搜索引擎,幫助人們快速找到想要內(nèi)容,但是有些東西是沒有辦法表達(dá),但是大數(shù)據(jù)通過分析知道想要什么并推薦什么,因為人工智能具有一定的推理、思考、決策能力,模擬人類大腦的工作方式,所以人工智能能靈活總結(jié)人類工作及需求特點,反思人類是怎么工作,給出最好決策,而這些內(nèi)容恰恰是大數(shù)據(jù)幫助下完成的,人工智能是依賴著大數(shù)據(jù)。

3 我國大數(shù)據(jù)與人工智能未來發(fā)展分析

3.1 大數(shù)據(jù)行業(yè)發(fā)展前景

國家政策大力推動大數(shù)據(jù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在“十三五規(guī)劃”明確指出大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略計劃,大數(shù)據(jù)的管理政策以助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級及創(chuàng)新,如表一所示。大數(shù)據(jù)分析平臺也逐步向更加完善,其技術(shù)也趨向多樣化發(fā)展,大數(shù)據(jù)逐步走向云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等,呈現(xiàn)多元化的發(fā)展方向。也越多越的企業(yè)注重數(shù)字化的運用管理,無形中刺激大數(shù)據(jù)市場需求。在國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心公布《2019 中國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》顯示大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過8000 億元,研發(fā)投入超過550 億元。無論是政策、制度、產(chǎn)業(yè)、融合研發(fā)等[4],都在持續(xù)增加趨勢。從大數(shù)據(jù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)來看,主要應(yīng)用較多的是互聯(lián)網(wǎng)、金融、通信、安防等,其他產(chǎn)業(yè)也逐步發(fā)展起來。大數(shù)據(jù)的技術(shù)發(fā)展趨勢也具有廣大的發(fā)展前景,比如物聯(lián)網(wǎng)中智能家居應(yīng)用,還有人工智能、暗數(shù)據(jù)遷移到云、量子計算、邊緣計算等等技術(shù)促進(jìn)大數(shù)據(jù)飛速發(fā)展,大數(shù)據(jù)不斷完善尋找新的定位價值。

3.2 人工智能未來發(fā)展前景

人工智能在未來發(fā)展也具有無限的可能,我國人工智能技術(shù)起步相對較晚,但是并不影響其快捷發(fā)展的趨勢,目前中國的人工智能飛速崛起,在世界知識產(chǎn)權(quán)組織2019年發(fā)布《2019 技術(shù)趨勢——人工智能》的報告中,中國已有多項專利已在世界領(lǐng)先地位。百度以5712 件位居我國第一,還有我國騰訊、微軟、浪潮、華為是我國申請人工智能專利前五的企業(yè),這充分說明我國人工智能是未來發(fā)展的方向,人工智能行業(yè)發(fā)展前景利好。

當(dāng)然我國對人工智能技術(shù)的研發(fā)也是大手筆資金投入,在2012到2018年期間,在嚴(yán)峻的市場環(huán)境下,我國人工智能行業(yè)的投入資金不斷遞增趨勢。如表1所示,在2018年發(fā)起的投資事件602 起,總投資高達(dá)1287 億元[5]。未來中國的人工智能熱度持續(xù),技術(shù)方面將會不斷突破創(chuàng)新,以形成產(chǎn)業(yè)化的核心驅(qū)動力,人工智能技術(shù)的不斷成長,在深度學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、自動程序設(shè)計等相關(guān)領(lǐng)域中,5G 時代將是助力與人工智能的發(fā)展,人工智能在世界將會有更矚目的突破。

表1:2013-2018年中國人工智能行業(yè)投資金融及頻次情況分析表(單位:億元,次)

表2:人工智能在各個新型產(chǎn)業(yè)融合應(yīng)用情況表(人工智能所占百分比%)

4 大數(shù)據(jù)背景下人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用

4.1 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中人工智能的管控與評價應(yīng)用

人工智能在大數(shù)據(jù)環(huán)境與計算機技術(shù)應(yīng)用密不可分的關(guān)系,運用人工智能技術(shù)去處理計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的內(nèi)容必然成為發(fā)展的趨勢,這給計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有巨大的促進(jìn)作用,尤其是計算機的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有高速性、實時性、動態(tài)性等特點的環(huán)境下,人工智能技術(shù)能更充分保障運用的安全性、高效性以及穩(wěn)定性。所以人工智能技術(shù)是對計算機高效管控和運用的能力,是計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用中重要的促進(jìn)技術(shù)。

4.1.1 問答求解技術(shù)

人工智能在計算機管控問題中,要結(jié)合其多方面的計算進(jìn)行,并在合理的推理條件進(jìn)行搜索引擎。比如要結(jié)合搜索技術(shù)、推理技術(shù)、求解技術(shù)等,將每一項問題都能得到應(yīng)答,并在大數(shù)據(jù)的作用下,協(xié)助高效完成任務(wù)。

4.1.2 專家知識庫技術(shù)

專家知識庫是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用中必不可少的專家系統(tǒng)的核心之一,是幫助存儲和管理專家系統(tǒng)的知識,這主要包含著各個領(lǐng)域的專家在長期工作中所得出的知識原理和理論。人工智能運行的專家知識庫機制將原有的管理內(nèi)容轉(zhuǎn)化為知識編碼,幫助相關(guān)工作管理者作決策,這在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)管理中受到廣泛運用。

4.2 人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的網(wǎng)絡(luò)安全管理應(yīng)用

計算機的高速發(fā)展,隨之帶來的問題也不在少數(shù),計算機已成為人工智能時代的重要話題,網(wǎng)絡(luò)高頻使用情況下,紛至沓來的網(wǎng)絡(luò)安全成了最大隱患。網(wǎng)絡(luò)最大的問題是安全問題,很多相關(guān)信息報道過網(wǎng)絡(luò)信息泄露的危害性,不僅關(guān)乎到個人,甚至于關(guān)乎到國家發(fā)展存亡問題。計算機網(wǎng)絡(luò)安全運用人工智能進(jìn)行高效管理,可以有效保護(hù)人類的隱私,包括一些不良信息攔截功能,病毒入侵檢測系統(tǒng),人工智能在網(wǎng)絡(luò)安全中應(yīng)用是非常高靈敏度,能在讀取過程中最大程度阻礙黑客攻擊,保護(hù)網(wǎng)絡(luò)運用的安全,人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用,整體上效率高、精準(zhǔn)、節(jié)約較大成本。

4.2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是人工智能中熱點研究技術(shù),處理方式仿人類的大腦神經(jīng)元進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)抽象處理,從而建立大腦神經(jīng)的模型,并運用不同方式組成不同的網(wǎng)絡(luò)[6]。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種運算模型,是各個神經(jīng)元聯(lián)接形成的網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)。在每個神經(jīng)元中代表著輸出函數(shù),以及神經(jīng)元之間連接信號之間的關(guān)系。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無論是在國民經(jīng)濟(jì)上還國防作用上都較廣闊的應(yīng)用。當(dāng)然,仿人類大腦不僅在處理問題、存儲、組織、學(xué)習(xí)能力都有較大優(yōu)勢。人工神經(jīng)在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中應(yīng)用可以實現(xiàn)高效監(jiān)測作用,能快速準(zhǔn)確識別安全故障問題,并及時作出診斷反饋,提高網(wǎng)絡(luò)安全性。

4.2.2 數(shù)據(jù)融合技術(shù)

數(shù)據(jù)融合技術(shù)也是人工智能技術(shù)重要內(nèi)容,其在運用計算機通過觀測得到的信息,在一定條件下,能自動分析、整理、推斷、綜合,幫助完成決策。數(shù)據(jù)融合技術(shù)在軍事操作應(yīng)用比較多,在軍事操作和情報分析中能快速處理,并能準(zhǔn)確實現(xiàn)處理結(jié)果,對未來軍事網(wǎng)絡(luò)安全管理有突出的作用。而數(shù)據(jù)融合技術(shù)在計算網(wǎng)絡(luò)安全管理問題中,通過海量的信息處理,協(xié)同信息數(shù)據(jù),同步進(jìn)行檢測范圍,改變傳統(tǒng)常規(guī)檢測方式,使得安全系數(shù)提到最高。

4.2.3 Agent 技術(shù)

Agent 技術(shù)是一種計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的產(chǎn)物,是人工智能Agent 技術(shù)基礎(chǔ)性技術(shù),其基本特性是自主性、社會性、反映性、能動性,是一個具有良好的防范軟硬件系統(tǒng),可以優(yōu)化計算網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,為需求者提供需求信息,其次,可以推進(jìn)工作進(jìn)行,是一種并行思維模式,另外,是具有協(xié)同的工作效應(yīng),完善網(wǎng)絡(luò)安全管理。

5 結(jié)束語

綜上所述,人工智能是科學(xué)技術(shù)先進(jìn)代表,在大數(shù)據(jù)環(huán)境下能推動發(fā)展創(chuàng)新技術(shù),在計算機網(wǎng)絡(luò)相互促進(jìn)作用,相互協(xié)同的作用,對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中安全管理應(yīng)用起到重要作用,防護(hù)網(wǎng)絡(luò)世界安全,推動社會經(jīng)濟(jì)、科技飛速發(fā)展。對此,希望相關(guān)科研人員能不辭辛勞,深入探討鉆研技術(shù),以促進(jìn)科技進(jìn)步及發(fā)展。

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