温室控制专家系统开发平台的研究

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1、上海大学硕士学位论文摘要温室农业是高度城市化的大都市农业发展的一种重要模式，温室农业技术向专家控制发展是必然趋势。本课题的研究对象“温室控制专家系统开发平台”是在我们2000年完成的“温室计算机智能控制系统”的基础上提出的。课题来自上海市高等学校青年科学基金项目“温室作物生产的专家控制软件平台”。本文所研制的温室控制专家系统开发平台是～个用于开发温室控制专家系统的工具，而并非是一个已经成形的温室控制专家系统。同时平台面向的使用者是领域专家(温室工人)，而非知识工程师。温室工人借助平台中的知识编辑器输入自己的领域知识，创

2、建知识库，对该知识库进行修改与维护，形成控制规则，从而实现知识的自动获取。随后系统可载入已创建的知识库，根据作物的生长状况和环境状况，进行推理运算，得到温室控制参数值，供实时控制系统调用。本文首先研究了温室作物生长发育与环境参数之间的关系，分析了植物生长过程中气候因素、灌溉因素以及植物自身的生长状态之间的联系，从而确定了专家系统知识库规则结构中的前提和结论因素。考虑到温室工人掌握知识经验的不精确性与不完备性，本文引入了模糊逻辑的概念用以解决专家系统不精确知识的表示问题。知识库分为两种形式存储：领域专家借助知识编辑器直接

3、创建的图形知识库1；以Access数据库存储的知识库2。系统提供知识库1到知识库2的自动映射功能，知识库2直接供推理机使用。论文从领域专家的思维方式出发，建立了图形化的面向对象的友好人机交互界面。论文介绍了用矢量图形系统构建知识编辑器模块的方法，实现了图形组态方式。论文根据作物的生长状况和环境状况，采用数据库管理技术，通过查询知识库2，进行推理运算，得到温室控制参数值。推理过程中结合了模糊逻辑理论，从而提高了系统的智能化水平。论文建立的开发平台旨在帮助温室工人建立、完善具有自主知识产权的温室作物种植专家系统，有助于打破

4、智能型温室主要依靠从国外进口的局面，从而推动智能温室国产化的进程。关键词：温室控制专家系统模糊逻辑矢量图图形组态V上海大学硕士学位论文ABSTRACTGreenhouseagricultureisaveryimportantpartofthedevelopmentofhighly—metropolitanagriculture．It’Saninevitabletendencythatexpertsystemwoulddomainthecontrolmethodologyofgreenhousetechnology．Th

5、estudiedobjectinthisthesis，“ADevelopmentPlatformfortheGreenhouseControlExpertSystem'’，isbasedontheproject“theComputerizedIntelligentControlSystemofGreenhouse'’，whichwasfinishedin2000Theprojectdiscussedinthisdissertationis‘‘TheExpertControlSoftwarePlatformforGree

6、nhousePlants”，whichissupposedbytheShanghaiMunicipalEducationCommission．ThereferredplatformisatoolforcreatinggreenhousecontrolexpertsystemratherthanagreenhousecontrolexpertsystemAnditisnotaknowledge—engineer—orientedtool，butadomain-expert—orientedone．Domainexpels

7、(greenhouseworkers)canusetheknowledgeeditoroftheplatformindependentlytoinputtheirknowledge，createknowledgebase，modifyandmaintainthebase，andformrulesThustheautomaticacquisitionofknowledgeisrealizedThenthesystemloadstheknowledgebase，executesinferentialcalculationa

8、ccordingtothegrowthconditionofplantsandthegreenhouseenvironmentalfactorstoproducethegreenhousecontrolparametersforthereal—timecontrolsystemTherelationshipbetweenthegr