導(dǎo)語(yǔ)：現(xiàn)代通信的應(yīng)用與挑戰(zhàn)一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】傳統(tǒng)通信行業(yè)經(jīng)歷了近幾十年的快速發(fā)展，各方面技術(shù)已日趨成熟，但也意味著其即將走向發(fā)展的瓶頸期。現(xiàn)如今，大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，使得人們?cè)谏詈蜕a(chǎn)等各個(gè)方面對(duì)通信技術(shù)提出了更高的要求，為此，現(xiàn)代通信必須努力尋求新的發(fā)展思路和解決方案。本文將首先概述傳統(tǒng)通信行業(yè)與人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀，然后介紹AI在通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、分析用戶反饋、提高網(wǎng)絡(luò)安全性等領(lǐng)域的應(yīng)用，最后討論利用人工智能的思想和方法來(lái)解決通信行業(yè)問(wèn)題可能遇到的挑戰(zhàn)。

【關(guān)鍵詞】AI；現(xiàn)代通信；應(yīng)用；挑戰(zhàn)

1現(xiàn)代通信為什么選擇AI

1.1傳統(tǒng)通信遭遇瓶頸期。自古以來(lái)，通信行業(yè)經(jīng)歷了多次變革，從古代的飛鴿傳書(shū)、擊鼓為號(hào)，到近代的有線電話、電報(bào)，再到現(xiàn)代的無(wú)線電話和互聯(lián)網(wǎng)，通信三要素（信源、信道和信宿）均無(wú)時(shí)無(wú)刻地不在進(jìn)行著歷史的更替，一直朝向自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展?，F(xiàn)如今，流媒體技術(shù)使得人們可以隨時(shí)隨地暢享高清視頻；以淘寶、京東為代表的電商業(yè)務(wù)，使得人們足不出戶便可購(gòu)買物美價(jià)廉的物品；基于大數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)營(yíng)銷，使得廣告可以定向投放到個(gè)人……互聯(lián)網(wǎng)帶給人們這些便利的同時(shí)也意味著，通信系統(tǒng)需要承載的信息量將呈指數(shù)型增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，信息的形式也變得多種多樣，傳統(tǒng)通信由于技術(shù)、設(shè)備等諸多因素的限制，已出現(xiàn)了諸多不適應(yīng)之處。1.2什么是AI。AI（ArtificialIntelligence，即人工智能）是研究、開(kāi)發(fā)用來(lái)延伸、模擬以及擴(kuò)展人腦智能的理論、技術(shù)、方法及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)科學(xué)分支。概括起來(lái)，人工智能主要有兩大分支：①記憶，利用計(jì)算機(jī)超凡的存儲(chǔ)能力“記憶”大量的數(shù)據(jù)或是方案，再?gòu)闹羞x取最匹配數(shù)據(jù)或是最佳方案反饋給人類；②思考，科學(xué)家們通過(guò)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人的意識(shí)和思維等相關(guān)領(lǐng)域的研究，生成多種“深度學(xué)習(xí)”、“機(jī)器學(xué)習(xí)”的計(jì)算機(jī)算法或是程序，通過(guò)這些算法和程序，計(jì)算機(jī)也可以做到像人腦一樣進(jìn)行思考，與人類交流，甚至幫助人類做決策。著名學(xué)者尼爾遜曾對(duì)人工智能下過(guò)這樣的定義：“人工智能是關(guān)于知識(shí)的學(xué)科———怎樣表示知識(shí)以及怎樣獲得知識(shí)并使用知識(shí)的科學(xué)?！泵绹?guó)麻省理工的溫斯頓教授表示認(rèn)同，他認(rèn)為：“人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人腦才能做的智能工作?！边@些說(shuō)法大同小異，均反映了人工智能的基本思想和內(nèi)容：即人工智能是通過(guò)研究人類智力活動(dòng)的規(guī)律，通過(guò)構(gòu)建具有一定智能的人工系統(tǒng)，進(jìn)而研究應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)模擬、仿真人類某些智能行為的理論、方法和技術(shù)。人工智能自誕生以來(lái)一直受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。隨著國(guó)務(wù)院相關(guān)法規(guī)的相繼出臺(tái)，AI技術(shù)已經(jīng)上升到了國(guó)家戰(zhàn)略高度。2017年年初，世界經(jīng)濟(jì)論壇預(yù)測(cè)AI將成為第四次工業(yè)革命的核心技術(shù)代表。因此，朝著自動(dòng)化、智能化的方向演變的現(xiàn)代通信行業(yè)逐漸成為人工智能發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力和后備資源，把人工智能技術(shù)引入通信領(lǐng)域是時(shí)代的選擇。

2通信與AI共舞

基于人工智能技術(shù)的深度學(xué)習(xí)算法和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，在預(yù)測(cè)、決策等過(guò)程中有著天然的優(yōu)勢(shì)，可以幫助人們?cè)谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)、自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)和優(yōu)化等各個(gè)核心環(huán)節(jié)做出更明智的決策，以下將介紹三個(gè)應(yīng)用人工智能思想的通信系統(tǒng)。2.1自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和自學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)。如何更有效地分配和管理資源以滿足流量需求，尤其是在資源有限的情況下，是通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過(guò)程中面臨的一個(gè)最基本的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)通信技術(shù)的解決辦法是相關(guān)專家利用領(lǐng)域知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)并且權(quán)衡多方面的因素，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模擬、仿真，進(jìn)而制定出相對(duì)優(yōu)的方案，最終投入生產(chǎn)環(huán)境中運(yùn)行。需要注意的是，這種解決方法只適用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)階段，一旦投入生產(chǎn)，系統(tǒng)便會(huì)按照規(guī)劃設(shè)計(jì)好的方式運(yùn)作，若再想對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，則需要付出較大的成本。在當(dāng)代的網(wǎng)絡(luò)生態(tài)環(huán)境下，資源和網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜，流量形式變得越來(lái)越多樣，因此傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)方法將不再適用。全球領(lǐng)先的信息與通信基礎(chǔ)設(shè)施和智能終端提供商———華為，現(xiàn)已投入大量的人力物力，以期使網(wǎng)絡(luò)具備“自適應(yīng)”和“自學(xué)習(xí)”能力，從而滿足通信網(wǎng)中各式各樣的用戶設(shè)備、千差萬(wàn)別的通信條件、以及不同應(yīng)用生成的流量形式所提出的需求。通過(guò)分析過(guò)去通信網(wǎng)絡(luò)中實(shí)體的行為模式、輸入和輸出關(guān)系等進(jìn)行學(xué)習(xí)，不斷地優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，并實(shí)時(shí)地應(yīng)用到生產(chǎn)環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)的效率和決策將會(huì)持續(xù)提高。2.2基于用戶體驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。對(duì)于任何一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)而言，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)都是至關(guān)重要的步驟，其規(guī)劃是否合理將在很大程度上影響后續(xù)的投資回報(bào)和用戶體驗(yàn)。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員更多地關(guān)注可預(yù)測(cè)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)，對(duì)用戶反饋則較少關(guān)注。但在現(xiàn)代通信鏈路中，越來(lái)越多的流量是視頻流量或其他形式的非語(yǔ)音流量，這類業(yè)務(wù)一般需要通過(guò)分析用戶反饋，并不斷地優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)參數(shù)（例如時(shí)延和吞吐量等），才能逐漸達(dá)到較好的用戶體驗(yàn)效果，眾所周知，傳統(tǒng)通信技術(shù)很難做到這一點(diǎn)。機(jī)器學(xué)習(xí)提供了各式各樣的預(yù)測(cè)算法，故基于這些算法生成的智能網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生，這些智能網(wǎng)絡(luò)可通過(guò)分析用戶反饋，不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參數(shù)，逐步改善用戶體驗(yàn)。2.3主動(dòng)安全防護(hù)。信息安全一直是通信網(wǎng)絡(luò)中的痛處，一旦出現(xiàn)信息泄露、竊聽(tīng)等安全事件，會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失、信譽(yù)受損等慘重的商業(yè)后果，甚至造成較嚴(yán)重的社會(huì)影響。OSI（OpenSystemIntercon-nection，即開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)）模型把整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)分為7層，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層，為提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全性，需要在網(wǎng)絡(luò)各層均采取定制化的安全措施，進(jìn)而整體建立強(qiáng)大的安全防護(hù)體系。基于機(jī)器學(xué)習(xí)的行為分析可以針對(duì)每一層通信網(wǎng)的特點(diǎn)，個(gè)性化定制相應(yīng)的安全策略，精準(zhǔn)定位網(wǎng)絡(luò)中可能存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)，提高網(wǎng)絡(luò)整體的安全性，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，提升了其對(duì)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的信任度，也就是改善了切身的通信體驗(yàn)。

3AI應(yīng)用在現(xiàn)代通信中的挑戰(zhàn)

誠(chéng)然，人工智能給傳統(tǒng)通信帶來(lái)了新的技術(shù)理念和解決思路，但是由于人工智能技術(shù)自身的原因以及通信業(yè)務(wù)的一些特點(diǎn)，人工智能技術(shù)要想在通信領(lǐng)域大施拳腳，需要解決的問(wèn)題還有許多。3.1技術(shù)成熟度不夠。人工智能相關(guān)的深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)的算法和理論本身處于理論階段，距離實(shí)際應(yīng)用還有一定距離，故其對(duì)應(yīng)的電信產(chǎn)品可靠性有待驗(yàn)證。據(jù)中國(guó)電信業(yè)協(xié)會(huì)調(diào)查，66％的商業(yè)服務(wù)提供商（CommercialServiceProviders，CSP）受訪者表示，他們之所以不敢使用人工智能應(yīng)用的一個(gè)重要原因就是他們認(rèn)為基于AI電信產(chǎn)品技術(shù)成熟度不夠，換句話說(shuō)，就是他們擔(dān)心此類產(chǎn)品在使用過(guò)程中的可靠性。3.2產(chǎn)品研發(fā)周期較長(zhǎng)。電信業(yè)務(wù)和人們的日常生活息息相關(guān)，故電信系統(tǒng)一般較為復(fù)雜和靈活，即便是利用較為成熟的人工智能技術(shù)，仍需要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間和較大成本研究出解決策略，也就是說(shuō)，結(jié)合了人工智能的解決方案通常會(huì)有一定的滯后性。

4結(jié)語(yǔ)

伴隨大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，現(xiàn)代通信領(lǐng)域正經(jīng)歷著翻天覆地的變化，正是這些變化驅(qū)使人工智能技術(shù)被納入到通信系統(tǒng)中。基于人工智能的機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法在通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、分析用戶反饋、提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全性等方面的應(yīng)用，使電信行業(yè)在技術(shù)上再次取得重大突破。但要想把這些美好暢想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，仍有很長(zhǎng)的一段路要走。

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作者:張珺緹 單位:北京師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)