人工智能及其在安全保密領(lǐng)域的應(yīng)用

從阿爾法狗說起

2016年或許可以被稱作普通大眾了解人工智能（Artificial Intelligence, AI）的元年。

2016年3月，谷歌公司DeepMind團(tuán)隊攜人工智能圍棋程序阿爾法狗橫空出世，以4:1擊敗韓國棋手李世石，進(jìn)而化身圍棋大師在互聯(lián)網(wǎng)上設(shè)下擂臺，橫掃中日韓眾多圍棋頂尖選手，無一敗績。2017年5月，阿爾法狗在中國烏鎮(zhèn)以3:0戰(zhàn)勝中國圍棋世界冠軍柯潔，贏得了人機(jī)大戰(zhàn)終極對決。就在全世界圍觀群眾震驚，并好奇這條據(jù)說靠人工智能學(xué)習(xí)了人類所有高手棋譜之后，修煉進(jìn)階成絕頂高手的阿爾法狗會不會感到空虛、寂寞、冷的時候，谷歌DeepMind團(tuán)隊再次祭出阿爾法狗的升級版阿爾法元，這個角色更狠，通過左右手互搏對弈，自學(xué)自悟勘破圍棋無上法門，最終以100:0的絕對優(yōu)勢戰(zhàn)勝阿爾法狗。

圍棋人機(jī)大戰(zhàn)事件始于2016年3月。借用圍棋術(shù)語，這次事件3月布局，年底中盤，轉(zhuǎn)年5月以擊敗人類最后一個挑戰(zhàn)者完美收官。最后在10月份，迎來了整個事件的真正高潮：阿爾法元以一種顛覆性的方式，推翻了人類圍棋的經(jīng)驗大廈，人類在圍棋領(lǐng)域輸?shù)眯姆�口服，最后演變成對人工智能新技術(shù)的無比震驚。

借助互聯(lián)網(wǎng)時代的信息傳播，圍棋人機(jī)大戰(zhàn)成為吸引眼球的科技事件之一。從此，人工智能成為搜索中最熱的詞匯，AI像一股旋風(fēng)橫掃學(xué)術(shù)界、科技界、新聞界、娛樂業(yè)直至普通大眾。

 

 

人工智能的前世今生

其實，2016年并不是人工智能的開始，計算機(jī)也不是第一次在棋類這種智力游戲中戰(zhàn)勝人類。

人工智能，依據(jù)維基百科的解釋是指由人制造出來的機(jī)器所表現(xiàn)出來的智能。通常人工智能指通過普通電腦實現(xiàn)的智能，同時也指研究這樣的智能系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)、以及如何實現(xiàn)的科學(xué)領(lǐng)域。AI的核心問題包括推理、知識、規(guī)劃、學(xué)習(xí)、交流、感知、移動和操作物體的能力等。

AI的概念來自1956年達(dá)特茅斯會議。與會者是最早從事人工智能研究的一批科學(xué)家。他們的觀點是“學(xué)習(xí)或者智能的任何其他特性的每一個方面都應(yīng)能被精確地加以描述，使得機(jī)器可以對其進(jìn)行模擬”。因此，人類可以通過研究實現(xiàn)Artificial Intelligence。從此AI成為本研究領(lǐng)域的統(tǒng)一名稱，這次會議也被認(rèn)為是AI誕生的標(biāo)志事件。同一時期，計算機(jī)科學(xué)家圖靈提出了人工智能經(jīng)典測試（亦稱圖靈測試）：如果一臺機(jī)器能夠與人類展開對話而不能被辨別出其機(jī)器身份，那么稱這臺機(jī)器具有智能。

人工智能概念的提出以及任務(wù)的確立催生了該領(lǐng)域幾次研究的熱潮，從20世紀(jì)50年代到90年代，出現(xiàn)了以數(shù)理邏輯、搜索式推理、自然語言理解、專家系統(tǒng)、仿生機(jī)械運(yùn)動、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)為核心的幾次研究高潮，這些技術(shù)的進(jìn)步帶動了該領(lǐng)域的發(fā)展。但是，以往的人工智能主要在學(xué)術(shù)和科學(xué)領(lǐng)域范圍內(nèi)進(jìn)行討論，離普通人很遠(yuǎn)。由于缺乏落地的應(yīng)用，加之計算和存儲能力有限對算法的制約，都沒有形成廣泛的社會影響力。

目前的人工智能熱潮以深度學(xué)習(xí)技術(shù)為推動，大數(shù)據(jù)和高速計算兩項技術(shù)給深度學(xué)習(xí)插上了翅膀，涌現(xiàn)出大量應(yīng)用。加之互聯(lián)網(wǎng)時代信息的快速傳播，這次人工智能興起的影響力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以前。眾多大膽的預(yù)言家都在討論，人工智能將帶來繼工業(yè)革命、信息革命之后的第三次人類社會的深刻變革。

 

人工智能離人類智能還相距很遠(yuǎn)

在人工智能概念迅速傳播的時候，人們充分發(fā)揮自己的想象，各種腦洞大開的言論層出不窮。比如，“人工智能將來會統(tǒng)治人類，奇點就要到來，人類面臨永生或者滅絕的命運(yùn)審判”等等。其實目前的人工智能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是人類的智能。

以阿爾法狗為例，其勝利其實是DeepMind團(tuán)隊，以算法驅(qū)動計算能力的勝利。在這里算法是關(guān)鍵，計算能力是手段，本質(zhì)屬于人類智力的延伸。人類從計算能力來講，一敗于算盤，二敗于計算器，三敗于計算機(jī)，人類早就一敗再敗。就像速度跑不過汽車火車，力氣比不過發(fā)動機(jī)，人的計算能力被機(jī)器超越并無本質(zhì)不同，應(yīng)該說這是人類智慧的偉大勝利。就是下棋這種智力游戲，早在1997年，IBM超級計算機(jī)“深藍(lán)”就戰(zhàn)勝了國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫。這次阿爾法狗的勝利，恐怕談不上劃時代，只是人類不斷追求進(jìn)步的里程碑。谷歌董事長施密特就說無論人機(jī)大戰(zhàn)的最終結(jié)果是什么，贏家都是人類。因為與其說李世石輸給阿爾法狗，不如說他輸給了谷歌的科學(xué)家團(tuán)隊。

DeepMind把圍棋的勝負(fù)問題，轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型的最優(yōu)解求解過程。圍棋的19×19的棋盤成為樣本存在空間，不同的布局走子作為可能存在的向量樣本，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，深度學(xué)習(xí)算法，監(jiān)督學(xué)習(xí)和增強(qiáng)學(xué)習(xí)，從人類棋譜開始訓(xùn)練，直到最后脫離人的經(jīng)驗，完全在空間內(nèi)探索所有樣本可能并評估求解，最終成就了圍棋上帝阿爾法元的誕生。阿爾法狗還是以人類經(jīng)驗為指導(dǎo)學(xué)習(xí)的，而阿爾法元已經(jīng)脫離人類經(jīng)驗，完全憑借強(qiáng)大的運(yùn)算能力探索圍棋世界里人類從未涉及的未知情形和走法，進(jìn)而完成了對人類在某一特定領(lǐng)域幾千年智慧和經(jīng)驗的超越。這是算法設(shè)計的重大進(jìn)步，一方面，說明人類能夠探索和感知范圍的局限性；另一方面，也指明人類可以借助算法和計算把人類的探索感知空間大大拓展，從而帶來人類認(rèn)識客觀世界的再一次飛躍。

盡管如此，阿拉法狗系列也有其自身的局限性，本質(zhì)還是人類設(shè)計好的完成特定任務(wù)的工具。沒有思維能力，也不會思考。從這個意義上講，這樣優(yōu)秀的人工智能產(chǎn)品其實和真正的人類智能還有很遙遠(yuǎn)的距離。這一程序只是個圍棋工具，或者說數(shù)學(xué)工具，只會在圍棋空間里計算，它甚至不會意識到自己在下圍棋，唯一做的就是計算求解。這和在計算器中輸入1+1然后輸出等于2從思維角度來看沒有本質(zhì)不同。如果沒有科學(xué)家團(tuán)隊的介入，這個程序永遠(yuǎn)不會獲得舉一反三、觸類旁通的能力。這是一個數(shù)學(xué)工具，這是算法和計算技術(shù)的勝利。

而真正的人類智能除了感知、計算、處理這些技術(shù)層面的問題外，還包括自我意識、情感、欲望、情緒之類的生物特征，更別說道德、責(zé)任感之類的社會屬性。人類對于人類智能核心大腦的研究，還處于起步階段。所以盡管人工智能已經(jīng)被輿論炒作成熱詞，但是現(xiàn)階段真實的人工智能都是面向特定領(lǐng)域的專用人工智能技術(shù)，這些突破性的進(jìn)展，都屬于單點突破或在局部智能水平的單項測試中超越人類智能。但是距離人類智能、機(jī)器模擬人類進(jìn)行思考還相差很遠(yuǎn)。因此，中國科學(xué)院譚鐵牛院士說，當(dāng)前的人工智能系統(tǒng)“有智能沒智慧、有智商沒情商、會計算不會‘算計’”。

 

人工智能時代即將來臨

人工智能雖然不像有些人腦洞大開想象得那么夸張，但是人工智能確實是人類面臨的一次重大技術(shù)變革甚至革命。人工智能時代的到來將開創(chuàng)更高程度的人類社會和科技文明。

人工智能可以解決人類生產(chǎn)、生活、工作、學(xué)習(xí)各個環(huán)節(jié)確定性高、重復(fù)性強(qiáng)、規(guī)則明晰但復(fù)雜煩瑣、精準(zhǔn)度和實時性要求高的各種各樣的任務(wù)。目前，人類社會面臨一些共性的巨大挑戰(zhàn)，比如能源、交通、醫(yī)療、環(huán)境、氣象等都有可能通過人工智能來加以解決。以阿爾法狗為例，DeepMind發(fā)表聲明，他們正在利用類似的技術(shù)發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造性的新方法管理散熱，從而降低大規(guī)模工業(yè)系統(tǒng)能源消耗，這將有可能解決全球環(huán)境保護(hù)和資源高效利用問題。同時谷歌人工智能團(tuán)隊也在積極參與醫(yī)院的研究合作，探索在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用人工智能技術(shù)取得重大突破，進(jìn)而造福人類。

在我們普通人的身邊，具備一定智能的軟件硬件也會像雨后春筍一樣大量涌現(xiàn)。其實，現(xiàn)在很多App背后都有人工智能技術(shù)的影子。以Google Photos為例，現(xiàn)在最新的功能是根據(jù)用戶相冊的內(nèi)容，自動制作DV，這樣的視頻短片對個人而言不但貼心而且具有相當(dāng)水準(zhǔn)。很快，家庭機(jī)器人、個人智能助理這些有形或無形的人工智能產(chǎn)品，會逐漸走進(jìn)人們的生活。未來，人和機(jī)器會在各種場景中和諧相處，人工智能會帶來人類社會又一次文明和科技的飛躍。

 

安全保密領(lǐng)域人工智能的應(yīng)用

安全保密領(lǐng)域，以深度學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的人工智能也大有可為，值得期待。

一是以人臉識別為代表的基于生物特征的身份認(rèn)證技術(shù)。目前人臉識別技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入實用階段，智能系統(tǒng)對人臉的識別準(zhǔn)確率已經(jīng)超越人眼。機(jī)器通過對大量樣本的反復(fù)學(xué)習(xí)和深度訓(xùn)練，可以掌握人類面部的細(xì)微特征，識別精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人類。有些人眼很難判斷的情形，比如雙胞胎的識別，判別對象不同燈光拍攝效果以及服飾發(fā)型的改變，這些都逃不過人工智能明察秋毫的特征鑒別能力。這項技術(shù)對于智能安防、海量監(jiān)測視頻事件回溯、涉密人員戶籍化管理、保密要害部門部位準(zhǔn)入、訪客管理等具有重要意義和價值。

二是基于大數(shù)據(jù)的竊密監(jiān)測與保密防護(hù)。面對互聯(lián)網(wǎng)的海量數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)提供了存儲和處理機(jī)制，加之人工智能技術(shù)的應(yīng)用，完全可以在網(wǎng)絡(luò)空間形成以人工智能為核心的保密代理程序。這個虛擬的智能保密工作者通過模式訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，熟悉保密工作的基本要素，掌握竊密行為的關(guān)鍵特征，可以7×24小時有效鑒別海量網(wǎng)絡(luò)用戶、數(shù)據(jù)和行為的異常，做到對涉密信息、涉密用戶在網(wǎng)絡(luò)空間的有效監(jiān)管與防護(hù)。

三是專家系統(tǒng)智能輔助定密和密級鑒定。定密和密級鑒定一向是保密領(lǐng)域的熱點和難點問題。某一領(lǐng)域的專業(yè)信息是否關(guān)系國家安全和利益、涉及國家秘密的判斷，既需要對保密管理和相關(guān)政策的深刻理解和熟練把握，又需要對該技術(shù)領(lǐng)域從整體到細(xì)節(jié)有行業(yè)專家級別的認(rèn)知。因此，能夠準(zhǔn)確進(jìn)行定密和密級鑒定的人員是行業(yè)專家和保密管理干部的雙重角色，這樣的人才少之又少。但是，這項極具挑戰(zhàn)性的工作恰恰是機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的擅長領(lǐng)域。在某一專業(yè)范圍內(nèi)，只要把已有的涉密資料文檔作為標(biāo)注數(shù)據(jù)集對系統(tǒng)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，并不斷反饋校正，最終，系統(tǒng)可以成為該領(lǐng)域的定密專家，對給出的文字、圖像、視頻材料進(jìn)行輔助定密判決，當(dāng)然最終的審核還要人工介入。需要指出的是，計算機(jī)在處理定密問題的時候，其實并不真實理解語義內(nèi)容，現(xiàn)階段人工智能這樣的缺點卻帶來了保密領(lǐng)域?qū)崒嵲谠诘暮锰帯�—不用�?dān)心定密人工智能專家系統(tǒng)泄密。

人工智能時代即將來臨，這是大勢所趨。一切簡單重復(fù)或煩瑣但規(guī)則明晰的工作都將被機(jī)器所代替。與其擔(dān)心在機(jī)器的競爭面前失去工作被替代，不如順應(yīng)時代，尋找新的機(jī)遇。面對人工智能，被打敗的不是人類，而是人群中因循守舊故步自封的人。這已經(jīng)被歷次技術(shù)變革的經(jīng)驗一再證明。

接納人工智能，人與機(jī)器和諧相處，人類社會和人類文明都將進(jìn)入一個嶄新的時代。

 

（原載于《保密工作》2018年第4期）