1、附件文獻(xiàn)綜述論文題目 遠(yuǎn)程農(nóng)作物病蟲害診斷專家系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 系 別_ _ _年 級_ _ _ _ _ _專 業(yè)_ _ _ 學(xué)生姓名_ _ 學(xué) 號 _ _ _ 指導(dǎo)教師_ _ _ _ _ 職 稱_ _ _系 主 任 _ _ _ _ 2012年 04月22 日文獻(xiàn)綜述一、針對農(nóng)作物病蟲害診斷系統(tǒng)的研究病蟲害診斷目前已經(jīng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，作為一種有別于傳統(tǒng)的專家到田里診斷病蟲害的新型方式，病蟲害診斷代替專家走向田里，在收集知識、整理規(guī)則、推理診斷等各個方面均有突出的表現(xiàn)，能正確診斷病蟲害。目前已經(jīng)有很多人對其各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了大量的研究與設(shè)計。從遠(yuǎn)程農(nóng)作物病蟲害診斷應(yīng)用的時間上可以分為“

2、診斷前”和“診斷”兩個階段。對于診斷前，病蟲害診斷需要進(jìn)行收集整理知識，構(gòu)建知識庫；診斷需要進(jìn)行根據(jù)用戶輸入的事實，從知識庫中讀取有用的規(guī)則來推理診斷。1、針對診斷前的相關(guān)研究在診斷前需要對專家系統(tǒng)、專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究：參考文獻(xiàn)1對農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)做了詳細(xì)的介紹，給出了農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的定義：它是運(yùn)用知識表示、推理、知識獲取等技術(shù)，總結(jié)農(nóng)業(yè)專家的寶貴經(jīng)驗、實驗數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)模型，建造起來的計算機(jī)農(nóng)業(yè)軟件系統(tǒng)；農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的各個領(lǐng)域，如作物栽培、植物保護(hù)、配方施肥、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益分析、市場銷售管理等。利用系統(tǒng)工程和軟件工程的理論和方法，應(yīng)用先進(jìn)的軟件制作工具，制作出一套果樹病蟲害測報與防治技術(shù)

3、的專家系統(tǒng)軟件。該專家系統(tǒng)由三套軟件組成，即林果病蟲害防治技術(shù)專家咨詢系統(tǒng)、昆蟲圖像處理及計算機(jī)視覺系統(tǒng)、果樹害蟲輔助鑒定多媒體專家系統(tǒng)。該套系統(tǒng)軟件具有果樹害蟲的自動識別，害蟲的輔助鑒定等害蟲鑒定功能，同時其具有瀏覽、查詢、知識學(xué)習(xí)、病蟲害的預(yù)防、防治 策略、資料輸入、資料輸出等果樹病蟲害測報與防治功能。專家系統(tǒng)是模擬人類專家運(yùn)用他們所知道的知識和經(jīng)驗來解決實際問題的方法、技巧和步驟。專家系統(tǒng)具有：啟發(fā)性、透明性和靈活性等特點(diǎn)。選擇什么結(jié)構(gòu)最為合適，要根據(jù)應(yīng)用環(huán)境和所要做的任務(wù)來確定。選擇的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，與專家系統(tǒng)的適用性和效率緊密相連。針對專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)問題，參考文獻(xiàn)2給出了具體的闡述，總結(jié)出

4、了專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)包括知識庫、推理機(jī)、全局?jǐn)?shù)據(jù)庫、人機(jī)接口、解釋器等五個部分，并對這五個部分的功能做出具體的解釋。針對知識獲取問題，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)專家到田里診斷農(nóng)作物病蟲害，沒有知識庫，專家根據(jù)農(nóng)作物生長狀態(tài)直接給出結(jié)論。但在專家系統(tǒng)中，設(shè)計師需要向有關(guān)專家收集知識，把知識轉(zhuǎn)換成另一種表示形式，經(jīng)過編輯、編譯送入知識庫，這就涉及到知識庫構(gòu)建的問題。參考文獻(xiàn)3提出了知識獲取是一件相關(guān)困難的工作，被公認(rèn)是專家系統(tǒng)建造中的一個“瓶頸”問題，知識獲取的目的是為專家系統(tǒng)獲取知識、建立健全完善、有效的知識庫。后期可以對構(gòu)建好的知識庫進(jìn)行維護(hù)和完善。2、針對診斷過程中相關(guān)研究參考文獻(xiàn)4將CBR技術(shù)引入到蔬菜病

5、蟲害診斷中, 解決蔬菜病蟲害診斷專家系統(tǒng)在知識獲取上存在的瓶頸問題。針對農(nóng)業(yè)專家在對病蟲害診斷時的思維過程和CBR基本原理的一致性, 構(gòu)建了CBR的蔬菜病蟲害診治專家系統(tǒng)，為蔬菜病蟲害診斷問題開辟了一條新的途徑,將其應(yīng)用到蔬菜病蟲害的防治工作中,不能使廣大菜農(nóng)獨(dú)立完成病蟲害的防治工作,而且,由CBR具有能夠?qū)ξ粗咐M(jìn)行推理得出新結(jié)論的功能,也能夠輔助農(nóng)業(yè)專家對復(fù)雜問題進(jìn)行診斷和防治。對生產(chǎn)實踐具有重要意義。推理機(jī)的設(shè)計是農(nóng)作物病蟲害診斷系統(tǒng)的重要部分，推理機(jī)的模型有正向推理、反向推理和雙向推理三中典型策略。每種策略都有他們的優(yōu)缺點(diǎn)，在參考文獻(xiàn)5提出了反向推理的基本思想：首先選定一個假設(shè)目標(biāo)，

6、然后尋找支持該假設(shè)的證據(jù)，若所需的證據(jù)都能找到，則說明原假設(shè)是成立的；若無論如何都找不到所需要的證據(jù)，則說明原假設(shè)不成立，此時需要另外選定新的假設(shè)。與正向推理相比，反向推理的主要優(yōu)點(diǎn)是不必使用與目標(biāo)無關(guān)的知識，目的性強(qiáng)，同時它還有利于向用戶提供解釋。反向推理的缺點(diǎn)是在選擇初始目標(biāo)時具有很大的盲目性，若假設(shè)不正確，就有可能需要多次提出假設(shè)，影響了系統(tǒng)的效率。反向推理比較適合結(jié)論單一或直接提出結(jié)論要求證實的系統(tǒng)。3、專家數(shù)據(jù)庫的研究針對專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的研究，參考文獻(xiàn)6中指出：此類系統(tǒng)是專家系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫相連接的組合系統(tǒng)，其中專家系統(tǒng)的作用是改善對數(shù)據(jù)庫的存取和解釋能力，更方便地實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫有關(guān)信息的

7、利用。參考文獻(xiàn)7對研制了北京地區(qū)蔬菜病蟲害遠(yuǎn)程診治專家系統(tǒng)VPRDES。該系統(tǒng)對實時推廣北京地區(qū)主要蔬菜病蟲害的無公害治理技術(shù)、促進(jìn)農(nóng)戶合理用藥、提高蔬菜產(chǎn)品的安全性等具有重要作用。根據(jù)知識庫與數(shù)據(jù)庫的比較，數(shù)據(jù)庫中的規(guī)則通常是隱含于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或完整性約束中，而知識庫中的規(guī)則主要通過某種知識表示方式，與事實一樣顯示的表達(dá)出來。參考文獻(xiàn)：1 李志紅. 計算機(jī)輔助決策技術(shù)在蔬菜生產(chǎn)及害蟲治理中的應(yīng)用研究. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文，1997.2 林堯瑞，張鈸，石純一等.專家理論與實踐 M.清華大學(xué)出版社.1998：89-93.3 尹朝慶，尹皓.人工智能與專家系統(tǒng).中國水利水電出版社.2001：177

8、.4 劉鶴,李東明,陳桂.基于CBR的蔬菜病蟲害診治專家系統(tǒng)的研究.安徽農(nóng)業(yè)科 學(xué), Journ al ofAnhu iAgr.i Sc.i 2010, 38( 27) : 15380- 15381, 15413.5 宮雷光，陳守禮.專家系統(tǒng)設(shè)計使用指南.吉林大學(xué)出版社，1986:103-132.6 鄭永利，程家安，章華強(qiáng). 專家系統(tǒng)及其在植保領(lǐng)域中的應(yīng)用與發(fā)展. 中國稻米，2004（2）：31-33 7 邵剛，李志紅,王維瑞等. 北京地區(qū)蔬菜病蟲害遠(yuǎn)程診治專家系統(tǒng)VPRDES的研制. 植物保護(hù), 2006，32（1）: 51-54. 8李曉強(qiáng)，崔德光.基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的知識庫結(jié)構(gòu)設(shè)計J.計算機(jī)

9、工程與應(yīng)用，2001:102-1109 張寶峰. 中國檢疫性有害生物信息管理與輔助鑒定系統(tǒng)的研究. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文, 200310 肖艷華，下青蘭、畢業(yè)莉等.吉林省實施“農(nóng)技110”信息服務(wù)模式的探討.農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息.2006（10）:26-29.11 趙春江等.基于Struts框架的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)研究.計算機(jī)應(yīng)用研究.2005（9）:10-30.12 楊寶祝等.農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)平臺的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.中國農(nóng)學(xué)通報.2006（6）.13 B.G.Buchaman,and Feigenbaum,E.A.DENDRAL and Meta-DENDRAL:Their Applicat

10、ions Dimension,Artificial Intelligence,1978,11:5-24.14 肖杭，張秀彬，周培，申廣榮.基于GIS及混合模式的生態(tài)農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)J.福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007,36(3)：323-32715 孫冠英，陳學(xué)新，程家安等.基于網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)出境植物檢疫信息管理和輔助決策系統(tǒng).浙江大學(xué)學(xué)報（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版）.2003：407-413.16 Giarraiano J，Riley G（印鑒，劉星成，湯庸，譯）.專家系統(tǒng)原理與編程M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000:15-1817 徐恩普.知識工程與專家系統(tǒng).東南大學(xué)出版社，199618 El-

11、Sayed El-Azhary, Hesham A. Hassan, Rafea A. Pest Control Expert System for Tomato (PCEST). Knowledge and Information Systems, 2000（2）:242-257. 19 張全壽.專家系統(tǒng)建造原理及方法.北京：中國鐵道出版社，1992:92-101.20 王珊，薩師煊.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論（第四版）.高等教育出版社.2006:50-65.21 Kaili Watson .C#2005數(shù)據(jù)庫編程經(jīng)典教程M.人民郵電出版社.2007:24-5422 武文，趙長保，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化問題研究綜述之一23 于洪飛，戴俊英.世界持續(xù)農(nóng)業(yè)的進(jìn)展對中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響.農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，1995,16（1）24 張優(yōu)良.農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)及發(fā)展方向探討.青海農(nóng)技推廣，2002年第3期，18,2525 李明樹.以農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)為突破口積極推進(jìn)智能化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的應(yīng)用示范工程J.計算機(jī)與農(nóng)業(yè)，2000，（5）：20-2126 朱鳳林.農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展J.廈門科技，1992，(5):3027 熊范綸.雄風(fēng)