专家系统及其在植保领域中应用与发展

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1、中国稻米2004年第2期专家系统及其在植保领域中的应用与发展112郑永利程家安章强华专家系统(ExpertSystem,ES)是人工智能(ArtificialIntelli21.专家系统的种类gence,AI)的一个重要分支,起源于20世纪60年代。经过近40国内外研究开发的农业及植保专家系统,按其结构与功年的发展,专家系统技术逐步走向成熟,应用领域迅速拓展,能的主要特征,大致可分为以下4种:许多国家已经在医疗、工业、教育、金融决策、地质勘探、军事启发式专家系统(HeuristicExpertSystem):它和起初的专家以及农业等领域研制了大量的专家系统。由于其非精

2、确推理、系统概念最接近,如SOYBUG和AWFES。知识库和推理机分离以及自我学习等特性使它能很好地处理实时专家系统(Real-timeControlExpertSystem):又称为算一些非确定型或非结构化的复杂问题,所以它至今仍是计算法专家系统(AlgorithmicExpertSystem),在农业上应用较为广机应用领域的热门问题之一。随着农业现代化的发展,农业专泛,其基本功能是以时间为中心,在一定的系统参数控制下通家系统的开发日益受到重视,特别是结合新兴计算机技术如过使用传感装置对设置点进行自动调节控制,如MISTING(一多媒体技术、网络技术的专家系统越来越

3、为用户所欢迎。植物个能动态调整繁殖温室内的喷雾时间和频率的专家系统)。保护是农业范畴内专家系统技术应用最早、最活跃的专业领基于模型的专家系统(Model-basedExpertSystem):这类系域,此类专家系统软件已经在实际的农作物病虫害综合管理统应用模拟模型技术来构造专家系统,反过来利用专家系统中发挥了重要的辅助决策作用。如何充分利用和发挥高速发为模型提供参数及模拟结果的解释来更好地利用已被验证的展的计算机技术,有效地进行植物保护专家系统软件的研制模型,如COMAX。开发并使其能够直接服务于农业生产等已经越来越受广大农专家数据库(ExpertDatabases)

4、:此类系统是专家系统与数业工作者的重视。据库相联接的组合系统,其中专家系统的作用是改善对数据一、专家系统及其基本原理库的存取和解释能力,更方便地实现对数据库有关信息的利专家系统是一个或一组能够综合利用来源于人类在某个用。特定领域内的专家水平知识,模拟人类专家的推理过程,去解2.应用作物范围决该领域内的疑难问题的计算机程序。它通常由知识库目前,从这些系统所研究的病虫害的寄主作物范围来看,(KnowledgeBase)、推理机(InferenceEngine)、知识获取已经涉及了粮油、蔬菜、果树、食用菌、中药剂、茶叶、花卉等绝(KnowledgeAcquirement)、

5、解释界面(Interpretation)及用户接口大多数作物。其中以涉及水稻等粮油作物最多,如程家安等(UserInterface)等五部分组成,知识库和推理机是它的核心。1990年报道的褐飞虱管理专家系统,胡全胜等1993年开发的专家系统是人工智能从一般思维规律探索走向专门知识水稻害虫管理专家系统ESRICE,王钊1996年报道的水稻多病利用、从理论方法研究走向实际系统设计的转折点和突破虫害诊治专家系统,丁克坚等1998年报道的水稻主要病害诊口。其研究致力于在具体的专门领域内建立高性能的程序,这断、预测、防治专家系统等。另外关于杂草方面的专家系统在些程序用以处理那些

6、通常需要由领域专家才能分析、求解的20世纪90年代初有了较大的发展,如杂草识别系统HER2专门问题。将与领域问题相关的专门知识进行深度挖掘和高BIDEX(Fischer,etal.,1990)和冬麦类作物杂草防治决策系统度概括(即知识获取),并把这些知识有机地结合到程序设计HERBY(Glenz,1990)、禾谷类作物除草咨询系统HERBEXPERT中,使程序具备类似人类求解问题时的推理、学习和解释能(Garvert,etal.,1990)以及我国的化学除草计算机专家系统力。因此,在某种意义上说,专家系统是以知识库为基础的系WCES、看麦娘综合专家系统AWES等。统(

7、KnowledgeBasedSystems)。3.系统功能二、专家系统在植物保护领域中的应用现状就已报道的植物保护领域专家系统的功能来分析,专家在植物保护领域中,专家系统研究始于20世纪70年代末系统为用户提供了有关植物病虫草害的诊断鉴别、预测预报、期,如1978年美国伊利诺斯大学开发的大豆病虫害诊断系统综合治理以及植物检疫、农药管理等方面的服务。正确的诊PLANT/ds及1983年日本千叶大学研制的番茄病虫害诊断专断、鉴别病虫草害是有效进行农业有害生物管理的基础,因此家系统MTCCS等。我国在20世纪80年代初也开始了植物保病虫草害的诊断与识别成为