導(dǎo)語：現(xiàn)代通信的應(yīng)用與挑戰(zhàn)一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，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)時代的到來，使得人們在生活和生產(chǎn)等各個方面對通信技術(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、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解決通信行業(yè)問題可能遇到的挑戰(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，通信行業(yè)經(jīng)歷了多次變革，從古代的飛鴿傳書、擊鼓為號，到近代的有線電話、電報，再到現(xiàn)代的無線電話和互聯(lián)網(wǎng)，通信三要素（信源、信道和信宿）均無時無刻地不在進(jìn)行著歷史的更替，一直朝向自動化和智能化的方向發(fā)展。現(xiàn)如今，流媒體技術(shù)使得人們可以隨時隨地暢享高清視頻；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買物美價廉的物品；基于大數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)營銷，使得廣告可以定向投放到個人……互聯(lián)網(wǎng)帶給人們這些便利的同時也意味著，通信系統(tǒng)需要承載的信息量將呈指數(shù)型增長的態(tài)勢，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、開發(fā)用來延伸、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)的一門科學(xué)分支。概括起來，人工智能主要有兩大分支：①記憶，利用計算機超凡的存儲能力“記憶”大量的數(shù)據(jù)或是方案，再從中選取最匹配數(shù)據(jù)或是最佳方案反饋給人類；②思考，科學(xué)家們通過對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人的意識和思維等相關(guān)領(lǐng)域的研究，生成多種“深度學(xué)習(xí)”、“機器學(xué)習(xí)”的計算機算法或是程序，通過這些算法和程序，計算機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)者尼爾遜曾對人工智能下過這樣的定義：“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)。”美國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算機去做過去只有人腦才能做的智能工作。”這些說法大同小異，均反映了人工智能的基本思想和內(nèi)容：即人工智能是通過研究人類智力活動的規(guī)律，通過構(gòu)建具有一定智能的人工系統(tǒng)，進(jìn)而研究應(yīng)用計算機系統(tǒng)來模擬、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一直受到社會各界的廣泛關(guān)注。隨著國務(wù)院相關(guān)法規(guī)的相繼出臺，AI技術(shù)已經(jīng)上升到了國家戰(zhàn)略高度。2017年年初，世界經(jīng)濟(jì)論壇預(yù)測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)動力和后備資源，把人工智能技術(shù)引入通信領(lǐng)域是時代的選擇。

2通信與AI共舞

基于人工智能技術(shù)的深度學(xué)習(xí)算法和機器學(xué)習(xí)算法，在預(yù)測、決策等過程中有著天然的優(yōu)勢，可以幫助人們在系統(tǒng)設(shè)計、自動化運營和優(yōu)化等各個核心環(huán)節(jié)做出更明智的決策，以下將介紹三個應(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)計過程中面臨的一個最基本的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)通信技術(shù)的解決辦法是相關(guān)專家利用領(lǐng)域知識和經(jīng)驗并且權(quán)衡多方面的因素，對系統(tǒng)進(jìn)行模擬、仿真，進(jìn)而制定出相對優(yōu)的方案，最終投入生產(chǎn)環(huán)境中運行。需要注意的是，這種解決方法只適用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計階段，一旦投入生產(chǎn)，系統(tǒng)便會按照規(guī)劃設(shè)計好的方式運作，若再想對通信網(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)變得越來越復(fù)雜，流量形式變得越來越多樣，因此傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計方法將不再適用。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。通過分析過去通信網(wǎng)絡(luò)中實體的行為模式、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，并實時地應(yīng)用到生產(chǎn)環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)的效率和決策將會持續(xù)提高。2.2基于用戶體驗的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。對于任何一個通信網(wǎng)絡(luò)而言，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計都是至關(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)的投資回報和用戶體驗。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計過程中，設(shè)計人員更多地關(guān)注可預(yù)測的語音業(yè)務(wù)，對用戶反饋則較少關(guān)注。但在現(xiàn)代通信鏈路中，越來越多的流量是視頻流量或其他形式的非語音流量，這類業(yè)務(wù)一般需要通過分析用戶反饋，并不斷地優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)參數(shù)（例如時延和吞吐量等），才能逐漸達(dá)到較好的用戶體驗效果，眾所周知，傳統(tǒng)通信技術(shù)很難做到這一點。機器學(xué)習(xí)提供了各式各樣的預(yù)測算法，故基于這些算法生成的智能網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運而生，這些智能網(wǎng)絡(luò)可通過分析用戶反饋，不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參數(shù)，逐步改善用戶體驗。2.3主動安全防護(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、竊聽等安全事件，會導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失、信譽受損等慘重的商業(yè)后果，甚至造成較嚴(yán)重的社會影響。OSI（OpenSystemIntercon-nection，即開放式系統(tǒng)互聯(lián)）模型把整個通信網(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、會話層、表示層和應(yīng)用層，為提高整個網(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)而整體建立強大的安全防護(hù)體系。基于機器學(xué)習(xí)的行為分析可以針對每一層通信網(wǎng)的特點，個性化定制相應(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，提高網(wǎng)絡(luò)整體的安全性，對用戶來說，提升了其對互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的信任度，也就是改善了切身的通信體驗。

3AI應(yīng)用在現(xiàn)代通信中的挑戰(zhàn)

誠然，人工智能給傳統(tǒng)通信帶來了新的技術(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，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)、機器學(xué)習(xí)的算法和理論本身處于理論階段，距離實際應(yīng)用還有一定距離，故其對應(yīng)的電信產(chǎn)品可靠性有待驗證。據(jù)中國電信業(yè)協(xié)會調(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，就是他們擔(dān)心此類產(chǎn)品在使用過程中的可靠性。3.2產(chǎn)品研發(fā)周期較長。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)，仍需要花費較長時間和較大成本研究出解決策略，也就是說，結(jié)合了人工智能的解決方案通常會有一定的滯后性。

4結(jié)語

伴隨大數(shù)據(jù)時代的到來，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。基于人工智能的機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法在通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、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，仍有很長的一段路要走。

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作者:張珺緹 單位:北京師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)