现代温室番茄农业专家系统的实现与分析

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2、：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成硕士学位论文《现代温室番茄农业专家的实现与研究》，除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其它个人或集体己经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：2005年3月10日传屿救第1章绪论1．1专家系统专家系统是人工智能学科的一个重要分支，是目前人工智能中比较活跃且较有应用成效的研究领域。虽产生于20世纪60年代，但其发展速度相当惊人，目前专家系统的应用领域已渗透到数学、物理、化学、生物、农业、地质、气象、交通、冶金

3、、化工、机械、政治、军事、法律、空间技术、环境科学、信息管理系统、金融和信息高速公路等众多领域，并且产生了巨大的社会效益和经济效益。美国斯坦福大学人工智能权威，“知识工程之父”费根鲍姆(E，Feigenbaum)教授在其于20世纪80年代中期的调查中得出结论：使用专家系统能节约大量资金，几乎所有的专家系统都至少能将人的工作效率提高lO倍，有的能达到100倍，甚至300倍”1。1．1．1专家系统定义及特点专家系统目前尚无一个精确的、全面的、众所公认的定义。研究者比较一致的、粗略的定义是：专家系统是一个智能的计算机程序，它运用知识和推理步骤来解决只有专家才能解决的复杂问题。即任何解题能力达到了同

4、领域人类专家水平的计算机程序都可以称作专家系统。专家系统本身是一个程序，但它与传统程序又有所不同，主要体现在以下几个方面：1．编程思想不同。传统程序是依据某一确定的算法和数据结构来求解某一确定的问题，而专家系统是依据知识和推理来求解问题。2．知识与处理过程是否分离。传统程序把问题求解的知识隐含在程序中；而专家系统则将知识与运用知识的推理过程分离，这种分离使专家系统具有更大的灵活性、更易于修改。3，处理对象不同。传统程序主要面向精确的数值计算和数据处理，而专家系统则面向符号处理，处理的数据和知识大多是不精确的、模糊的。4．有无解释功能。传统程序一般不具有解释功能，而专家系统多具有解释功能。5．

5、产生答案是否一定正确。因为根据算法求解，所以传统程序每次均能得到正确的答案；专家系统，通常能给出正确答案，但有时也会像人类专家一样产牛错第l市绪论误，但专家系统有能力从错误中“吸取教训”，改进对某一问题的求解能力。6体系结构不同。两者体系结构不同。专家系统拥有领域专家多年积累的经验和专业知识，便于保存和大面积推广，能更有效地发挥各种专业人才的作用，克服人类专家供不应求的矛盾：可集众多专家的知识经验于一体，发挥综合作用；继承了计算机快速、准确的特点，在某些方面比人类专家更可靠、更灵活，不受时间、地域即人为因素的影响。所以，拥有了专家知识经验的专家系统不仅达到人类专家的专业水平，而且通过计算机技

6、术平台极大地扩展了人类专家的能力。总体上，专家系统有以下特点：1．具有专家级的专业知识。专家系统是通过对专家知识处理来解决只有人类专家才能解决的复杂问题的，所以专家系统必须依赖专家经验知识。拥有的知识越丰富、质量越高，专家系统解决问题的能力越强。2．能有效推理。专家系统利用专家知识来求解领域内的一个具体问题的过程就是一个推理过程。专家系统的核心是知识库和推理机。3．具有启发性。专家系统除能利用大量专业知识外，还必须利用经验的判断知识对求解问题作多个假设。依据某些条件选定一个假设，使推理继续进行。4．具有灵活性。专家系统中，知识库和推理机相互关联又相互独立。两者关联确保推理机能充分利用知识库中

7、的知识推理以实现问题的求解；相互独立保证知识库或推理机制发生变化时又不相互影响，从而系统易于扩展，具有较大灵活性。5．具有透明性。专家系统一般具有解释机构，以便用户更好地理解答案的依据，对用户而已，专家系统具有较好的透明性。6．具有交互性。专家系统一般都是交互式系统，具有良好的人机界面。1．1．2专家系统的发展概况专家系统的历程一般大致分四个阶段：(1)孕育，1965年以前。自20世纪50年代人工智能诞生后，