Cybersecurity literature has extensively documented the operational benefits of artificial intelligence (AI) for threat detection, incident response, and prevention, while raising qualitative concerns about over-automation, algorithmic bias, and analyst-skill erosion. What remains largely absent is a formal, falsifiable model connecting three constructs that recur across this literature: Defense-in-Depth Theory, the Artificial Intelligence Theory of Pattern Recognition, and human-AI collaboration in security operations. This paper develops such a model. We formalize layered defense as a Bernoulli detection cascade in which AI augmentation enters multiplicatively across layers; we formalize each layer's pattern-recognition behavior as a Neyman-Pearson/Bayesian detector with a derived closed-form optimal threshold; and we formalize human-AI triage as a capacity-constrained cascade with an explicit, quantifiable trade-off between detection probability and false-alarm ("alert fatigue") rate. A Monte Carlo/analytical simulation evaluated at illustrative but realistic operating points shows that (i) AI augmentation compounds across defense layers, delivering its largest marginal gains exactly where traditional layering saturates, and (ii) full human review of AI-flagged alerts is not optimal: increasing analyst capacity toward 100% coverage cuts false alarms by roughly 20-fold but simultaneously lowers system-level detection probability, because imperfect analyst accuracy is then applied to every alert rather than a filtered subset. These results give the widely repeated qualitative recommendation of "balanced human-AI collaboration" a precise, testable form and suggest an interior-optimum capacity ratio as a concrete design target for security operations centers (SOCs), including those securing IT/OT-converged critical infrastructure.


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人工智能杂志AI(Artificial Intelligence)是目前公认的发表该领域最新研究成果的主要国际论坛。该期刊欢迎有关AI广泛方面的论文,这些论文构成了整个领域的进步,也欢迎介绍人工智能应用的论文,但重点应该放在新的和新颖的人工智能方法如何提高应用领域的性能,而不是介绍传统人工智能方法的另一个应用。关于应用的论文应该描述一个原则性的解决方案,强调其新颖性,并对正在开发的人工智能技术进行深入的评估。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/ai/
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