多媒体农业专家系统构建平台的实现与研究.doc

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1、多媒体农业专家系统构建平台的实现与研宄摘要论述了多媒体农业专家系统构建平台的系统目标、系统分析及实现的关键技术，提出了一种实现启发式规则推理的知识表示方法系统；推理；知识表示关键词多媒体；农业专家随着软件和硬件技术的迅速发展，电脑已逐渐走进农村的千家万户，为我国庞大的农村推广和使用农业专家系统提供了一个坚实平台［1］。农村文化相对落后、农民科学种田水平低、农业专家和科技人员短缺。国家农业信息化工程技术研究中心研制开发多媒体农业专家系统开发平台，它简化了知识规则录入管理；增强了多媒体知识对象和资源的支持；实

2、现启发式的推理决策、电子书和农情数据库的支持。它以图文声像并茂的方式从不同角度展现专家知识，为计算机专业知识相对薄弱的农业科技人员和知识工程师迅速搭建农业领域的多媒体化的专家系统提供一个便利的工具箱为了让工程师能开发基于多媒体的使用专家系统，系统目标确定在以下几方面：单机环境运行。专家系统的开发和运行都是基于单机环境。丰富的多媒体知识对象支持。支持多种多媒体知识对象：图片、音频、视频、动画、超文本文件和可执行文件对象。启发式推理。系统运行时能方便地选择问题，智能地提示用户进行下拉选择，以一问一答的方式完成

3、事实录入，实现启发式推理。农情数据挂接。农情库成为专家系统的组成部分，农户将通过数据库查询获得一些基础的农业数据：品种、常用肥料、农药等。电子图书支持。专家的领域知识以电子图书形式组织成教材供农户查询检索以获得更详尽的知识。易用可观的知识管理。领域模块的创建，规则的建立和知识的录入都在可视化界面中完成，形成一个所见即所得的知识管理。2.1层次结构平台基于单机环境运行，采用的是单层应用结构应用逻辑对应于用户界面、业务规则、数据存储都在同一个CPU上完成。功能构件都被加载到一个系统上，以进程内或本地进程外运行

4、的方式提供服务。体系层次结构如图1。2.2开发模式平台由两个独立的功能部分组成：开发平台和运行平台。开发平台供工程师开发专家系统并能打包生产专家系统文件。运行平台供农户来操作专家系统又称外壳，和esf文件一起分发给农户，农户先安装外壳而后在向导提示下加载esf文件，使之成为专家系统形式的应用系统。2.3系统组成及功能子系统组成根据系统目标可以将其划分成八个子系统来实现和组织功能模块。每个子系统中所包含的功能模块如图2所示。功能说明系统管理：系统管理和维护。系统日志管理、查询日志、用户管理。知识库：管理完成

5、知识库的创建、删除、备份、恢复。知识管理：管理多媒体知识库。领域模块管理、输入输出数据项建立及值录入、知识规则管理、知识ID管理、插入多媒体知识对象、知识检测。农情数据库管理：新建、删除、备份、恢复；表定义、字段定义及定义修改；数据管理；农情配置到专家系统。电子图书：制作农业领域的电子图书。以文本文件为输入，通过制作工具的编译处理输出chm文件，再用浏览程序对生成的图书进行试读和效果预览，图书配置到专家系统[2]。工具：管理和形成专家系统产品，打包则根据所选专家系统的资源配置及资源文件包括目录结构进行加密

6、压缩处理生成一个esf文件；发送向导引导工程师将运行平台和esf文件拷贝到发行媒体，形成产品。运行平台：为农户使用专家系统提供工具箱如：推理机、图书浏览器、农情库查询工具。帮助：平台的使用说明和专家系统开发文档。数据库数据库选型：平台在单机环境下运行，它所操作的数据库必须是一个桌面数据库，系统信息存储和知识规则存储都可以用Access数据库来实现数据库设计：规则、知识ID、农情库表中数据结构等信息的存储是数据库设计的重点。前者关系到知识管理和推理速度；后者关系到数据库管理功能完善与否。在知识库中分三层来设

7、计数据结构。上层数据：查询时，用以存储用户输入的临时数据。中间层数据：如专家系统、问题模块、问题、问题解、视频数据、音频数据、图片数据、可执行书库、超文本数据、记录知识库对象特征信息和关系信息。下层数据：系统字典数据；输入输出字典。设计时考虑四点：1.规范上层中层数据；2.提供字典信息编码，提高检索速度；3.增加输入码，减少用户输入选择范围，提高用户效率；4.要求所有关系R满足第三范式。数据库访问：数据库访问接口。MicrosoftActiveXDataLibrary即，以自动化对象的形式对OLEDB进行

8、封装，支持关系和非关系型数据源，使得在脚本范型的计算机语言如Basic中访问数据库相当方便。实现过程拟用AD0DB实现数据库访问。知识表示知识的表示已有许多方法：规则、语义网、框架、脚本和模式等。产生式规则成为专家系统中表示知识的主流方法，但具体到开发平台知识的表示必须符合农业实践的实际情况和农业专家就种植养殖的具体问题而进行思维推理的实际过程，不能单纯地从理论和专家系统原理出发［3］。在平台中采用了一种“问题模块+规则框架+