人工智能及其在安全保密領域的應用

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，進而化身圍棋大師在互聯網上設下擂臺，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以3:0戰勝中國圍棋世界冠軍柯潔，贏得了人機大戰終極對決。就在全世界圍觀群眾震驚，并好奇這條據說靠人工智能學習了人類所有高手棋譜之后，修煉進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，自學自悟勘破圍棋無上法門，最終以100:0的絕對優勢戰勝阿爾法狗。

圍棋人機大戰事件始于2016年3月。借用圍棋術語，這次事件3月布局，年底中盤，轉年5月以擊敗人類最后一個挑戰者完美收官。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驗大廈，人類在圍棋領域輸得心服口服，最后演變成對人工智能新技術的無比震驚。

借助互聯網時代的信息傳播，圍棋人機大戰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像一股旋風橫掃學術界、科技界、新聞界、娛樂業直至普通大眾。

 

 

人工智能的前世今生

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

人工智能，依據維基百科的解釋是指由人制造出來的機器所表現出來的智能。通常人工智能指通過普通電腦實現的智能，同時也指研究這樣的智能系統是否能夠實現、以及如何實現的科學領域。AI的核心問題包括推理、知識、規劃、學習、交流、感知、移動和操作物體的能力等。

AI的概念來自1956年達特茅斯會議。與會者是最早從事人工智能研究的一批科學家。他們的觀點是“學習或者智能的任何其他特性的每一個方面都應能被精確地加以描述，使得機器可以對其進行模擬”。因此，人類可以通過研究實現Artificial Intelligence。從此AI成為本研究領域的統一名稱，這次會議也被認為是AI誕生的標志事件。同一時期，計算機科學家圖靈提出了人工智能經典測試（亦稱圖靈測試）：如果一臺機器能夠與人類展開對話而不能被辨別出其機器身份，那么稱這臺機器具有智能。

人工智能概念的提出以及任務的確立催生了該領域幾次研究的熱潮，從20世紀50年代到90年代，出現了以數理邏輯、搜索式推理、自然語言理解、專家系統、仿生機械運動、神經網絡等技術為核心的幾次研究高潮，這些技術的進步帶動了該領域的發展。但是，以往的人工智能主要在學術和科學領域范圍內進行討論，離普通人很遠。由于缺乏落地的應用，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習技術為推動，大數據和高速計算兩項技術給深度學習插上了翅膀，涌現出大量應用。加之互聯網時代信息的快速傳播，這次人工智能興起的影響力遠遠超過以前。眾多大膽的預言家都在討論，人工智能將帶來繼工業革命、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

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

以阿爾法狗為例，其勝利其實是DeepMind團隊，以算法驅動計算能力的勝利。在這里算法是關鍵，計算能力是手段，本質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，人類早就一敗再敗。就像速度跑不過汽車火車，力氣比不過發動機，人的計算能力被機器超越并無本質不同，應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“深藍”就戰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步的里程碑。谷歌董事長施密特就說無論人機大戰的最終結果是什么，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家團隊。

DeepMind把圍棋的勝負問題，轉化為數學模型的最優解求解過程。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，利用人工神經網絡，深度學習算法，監督學習和增強學習，從人類棋譜開始訓練，直到最后脫離人的經驗，完全在空間內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驗為指導學習的，而阿爾法元已經脫離人類經驗，完全憑借強大的運算能力探索圍棋世界里人類從未涉及的未知情形和走法，進而完成了對人類在某一特定領域幾千年智慧和經驗的超越。這是算法設計的重大進步，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，本質還是人類設計好的完成特定任務的工具。沒有思維能力，也不會思考。從這個意義上講，這樣優秀的人工智能產品其實和真正的人類智能還有很遙遠的距離。這一程序只是個圍棋工具，或者說數學工具，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不同。如果沒有科學家團隊的介入，這個程序永遠不會獲得舉一反三、觸類旁通的能力。這是一個數學工具，這是算法和計算技術的勝利。

而真正的人類智能除了感知、計算、處理這些技術層面的問題外，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被輿論炒作成熱詞，但是現階段真實的人工智能都是面向特定領域的專用人工智能技術，這些突破性的進展，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、機器模擬人類進行思考還相差很遠。因此，中國科學院譚鐵牛院士說，當前的人工智能系統“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變革甚至革命。人工智能時代的到來將開創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、生活、工作、學習各個環節確定性高、重復性強、規則明晰但復雜煩瑣、精準度和實時性要求高的各種各樣的任務。目前，人類社會面臨一些共性的巨大挑戰，比如能源、交通、醫療、環境、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發表聲明，他們正在利用類似的技術發現創造性的新方法管理散熱，從而降低大規模工業系統能源消耗，這將有可能解決全球環境保護和資源高效利用問題。同時谷歌人工智能團隊也在積極參與醫院的研究合作，探索在醫療領域應用人工智能技術取得重大突破，進而造福人類。

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。其實，現在很多App背后都有人工智能技術的影子。以Google Photos為例，現在最新的功能是根據用戶相冊的內容，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水準。很快，家庭機器人、個人智能助理這些有形或無形的人工智能產品，會逐漸走進人們的生活。未來，人和機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。

 

安全保密領域人工智能的應用

安全保密領域，以深度學習為基礎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證技術。目前人臉識別技術已經進入實用階段，智能系統對人臉的識別準確率已經超越人眼。機器通過對大量樣本的反復學習和深度訓練，可以掌握人類面部的細微特征，識別精度遠遠高于人類。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。這項技術對于智能安防、海量監測視頻事件回溯、涉密人員戶籍化管理、保密要害部門部位準入、訪客管理等具有重要意義和價值。

二是基于大數據的竊密監測與保密防護。面對互聯網的海量數據，大數據技術提供了存儲和處理機制，加之人工智能技術的應用，完全可以在網絡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練和學習，熟悉保密工作的基本要素，掌握竊密行為的關鍵特征，可以7×24小時有效鑒別海量網絡用戶、數據和行為的異常，做到對涉密信息、涉密用戶在網絡空間的有效監管與防護。

三是專家系統智能輔助定密和密級鑒定。定密和密級鑒定一向是保密領域的熱點和難點問題。某一領域的專業信息是否關系國家安全和利益、涉及國家秘密的判斷，既需要對保密管理和相關政策的深刻理解和熟練把握，又需要對該技術領域從整體到細節有行業專家級別的認知。因此，能夠準確進行定密和密級鑒定的人員是行業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，這項極具挑戰性的工作恰恰是機器學習技術的擅長領域。在某一專業范圍內，只要把已有的涉密資料文檔作為標注數據集對系統的人工神經網絡進行訓練，并不斷反饋校正，最終，系統可以成為該領域的定密專家，對給出的文字、圖像、視頻材料進行輔助定密判決，當然最終的審核還要人工介入。需要指出的是，計算機在處理定密問題的時候，其實并不真實理解語義內容，現階段人工智能這樣的缺點卻帶來了保密領域實實在在的好處——不用擔心定密人工智能專家系統泄密。

人工智能時代即將來臨，這是大勢所趨。一切簡單重復或煩瑣但規則明晰的工作都將被機器所代替。與其擔心在機器的競爭面前失去工作被替代，不如順應時代，尋找新的機遇。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。這已經被歷次技術變革的經驗一再證明。

接納人工智能，人與機器和諧相處，人類社會和人類文明都將進入一個嶄新的時代。

 

（原載于《保密工作》2018年第4期）