农业专家系统的应用及发展

《农业专家系统的应用及发展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2008年12月山东师范大学学报(自然科学版)Dec.2008第23卷　第4期JournalofShandongNormalUniversity(NaturalScience)Vol.23No.4农业专家系统的应用及发展葛中一(昆明理工大学现代农业工程学院,650224,云南昆明∥第一作者24岁,男,硕士生)摘要　在众多的农业信息技术中,以专家系统为代表的智能化农业信息技术的作用尤为突出.本文概述了农业专家系统的研究进展,分析了我国农业专家系统应用及发展现状,指出存在的某些问题,认为以GPS、GIS等技术为核心,由作

2、物模拟模型、不精确推理等组成的技术体系,是我国农业专家系统的发展方向.关键词　农业专家系统;　应用;　发展农业专家系统也可叫农业智能系统,是一个具有大量农业专门知识与经验的计算机系统.它应用人工智能技术,依据一个或多个农业专家提供的特殊领域知识、经验进行推理和判断,模拟农业专家就某一复杂农业问题进行决策.典型的农业专家系统主要由知识库、数据库、模型库、推理机、知识库管理系统、解释器、用户界面7个部分组成.其中,知识库和推理机是农业专家系统最核心部分,这是任何一个农业专家系统都不可缺少的组成部分.知识库的质量直接影响到

3、农业专家系统质量及可信度;推理机是农业专家系统的运行动力.而知识库管理系统则是对知识库中的知识进行检查和检索,还可以把推理过程中使用知识的实际情况显示出来,这是数据库管理系统中所没有的.知识获取是农业专家系统开发过程中的瓶颈,其主要任务是完成领域知识的收集与整理.解释器是用来向用户,特别是专用户,解释推理的结果和在推理过程中所发生的一切.专家系统有四个特点,即:启发性,能运用专家的知识和经验进行推理和判断;透明性,能解决本身的推理过程,能回答用户提出的问题;灵活性,能不断地增长知识,修改原有的知识.综合性,能解答种子

4、、土肥、植保、农经等多专业问题,克服了单个农业专家的专业局限.研发农业专家系统的主要目的是使计算机在农业领域中起农业专家的作用,对那些需要专家知识才能解决的难题提供相关专业权威专家水平的解答.专家系统在世界农业领域中的应用始于20世纪70年代末,经过20余年发展,应用已遍及作物栽培管理、设施园艺管理、畜禽管理、水产养殖、植物保护、育种以及经济决策等各方面.专家系统在灌溉、施肥、栽培、病虫害的诊断与防治、作物育种、作物产量预测、畜禽饲养管理和水产养殖管理等方面,展示了广阔的应用前景.1　农业专家系统的国内外研究进展1.

5、1　国外农业专家系统的研究进展　农业专家系统的研究是从20世纪70年代末期开始的,以美国最早,当时开发的农业专家系统主要是面向农作物病虫害诊断的,如1978年美国Illinois大学开发的大豆病害诊断专家系统(PLANTPds).80年代初,农业专家系统从农作物病虫害诊断向水分管理、危害预测等多个方向发展,如美国California大学1981年开发的灌水管理专家系统,1982年开发的棉花水分管理专家系统.到了20世纪80年代中期,随着专家系统技术的成熟完善,农业专家系统在国际上得到了迅速发展,在数量和水平上均有了较

6、大的提高,功能上已从解决单项问题的病虫害诊断或危害预测或水分管理转向解决生产管理、经济分析、辅助决策、环境控制等综合问题的多个方向发展.20世纪90年代,在专家系统的研究中,以欧洲、日本、美国最为突出.如1991年荷兰ZviHochman等人开发的用于肉牛养殖场的专家系统,囊括了牛的育种、草场改良和草场质量监控3个领域;1992年,MontasH等使用地理信息系统(GIS)和专家系统相结合为水土保持计划决策提供依据;1993年英国Gareth等开发了用户农业环境保护培训的KMS系统;1995年,URSP.KREVTE

7、R等人开发的GAAT(GrazinglandAlternativeAnalysisTool)工具,用于开发分析天然牧场系统的经济效益的多知识库专家系统;1996年,以色列Wolfson开发的花卉管理专家系统以及1997年希腊Yialouris开发的用于土地评价的EXGIS专家系统和1998年意大利Jacucci等开发的用于灌溉管理的HYDRA专家系统等.日本政府对开发农业专家系统的重视较早,研发取得了不少成绩,出现了一系列农业专家系统,例如东京大学开发的栽培管理专家咨询系统、培养液管理专家系统以及千叶大学利用原MIC

8、CS工具开发的多种作物的病害诊断专家系统、花卉栽培管理支持系统等;日本农业研究中心利用开发工具KEE、ESHELL等开发了耕作方式计划支持系统、大豆栽培作业规划管理系统、联合收割机故障诊断专家系统等.在美国,许多农业专家系统的开发多是利用商用的工具如LEVEL5,VP-EXPERT,INSIGHT等.还有一些是专用的工具,例如美国Califor