基于BP神经网络的畜禽疾病诊断专家系统的设计与实现

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1、竺三竺万方数据／／基于BP神经网络的畜禽疾病诊断专家系统的设计与实现★钟昌乐1，钟勇1，李宁2(1．佛山科学技术学院信息与教育技术中心，佛山528000；2．佛山市泰达安全生产事务有限公司，佛山528000)摘要：针对传统诊断专家系统存在的问题，结合国内外研究现状．采用BP神经网络和Hibemate+GWT+Spring技术设计实现畜禽痰病诊断专家系统。实现畜禽的疾病诊断和防治功能。该系统将BP神经网络应用于畜禽疾病诊断的知识获取与推理中．利用神经网络建立疾病症状与疾病类型之间的非线性关系，实现畜禽疾病的智能诊断模型，并将鸭、猪、猫、鸡等畜禽的疾病诊断与防治进行集成，指导养殖户进行养殖活动。

2、经实践验证和专家评测。具有一定的现实意义和推广价值。关键词：专家系统；Spring；GWT；BP神经网络；畜禽疾病0引言近年来。由于动物食品的安全问题越来越严重。为方便养殖户进行疾病诊断．畜禽疾病诊断专家系统的研究受到重视。专家系统是一种具有特定领域内大量知识与经验的程序系统．通过专家系统。可以模拟人类专家系统求解问题的思维过程。畜禽疾病诊断专家系统的研制在我国发展迅速，都取得了一定的成功㈣。但传统的动物疾病诊断专家系统基本都是采用传统的基于规则的推理机制和手工知识获取方式．推理效率低。知识获取困难。神经网络能够很好解决这些问题．其优点是具有强大的学习能力，能从样本中学习、获取知识，易于实现

3、并行运算，从而可提高运行速度。1系统设计1．1系统架构系统采用Spring+Hibernate+SpringMVC+AJAX的、轻量级的、基于J2EE的MVC体系架构【7】，遵从MVC设计模式把系统主要分成视图层(View)、控制器层(Controller。包含持久层PersistenceLayer)和模型层(Model)三层问来处理，其中视图层用MAX实现，业务层用Spring实现，持久层用Hibernate实现，产生动态、交互、高性能的Web服务应用程序；后台数据库采用性能优异的MySQL数据库作为管理系统．实现对畜禽疾病诊断和防治知识库的管理。系统体系结构如图1所示。聿GWT—RPCl

4、疾病库嗣JavaScriptl症状库争SOA-CFX

5、茎_．浏AJAX61擎摹¨兽药库览Core-live器

6、rrn+cSSl规则库f7lHibernateI畜禽分类库f客广端Web服务器Spring数据库图1系统体系结构基于此系统体系结构．最终用户通过浏览器实现对畜禽疾病诊断专家系统的疾病诊断、疾病防治、浏览学习等功能操作，并指导养殖户对畜禽养殖活动；系统管理员或畜禽专家成员则通过系统管理界面，完成对畜禽知识库的更新、添加、删除和浏览，实现系统本身★基金项目：国家星火计划项目(No．2008GA780030)、广东省粤港关键领域重点突破资助项目(No．2006A25007002)收稿日期：

7、2010-03-18修稿日期：2010-03-26作者简介：钟昌乐(1975一)，男，讲师，研究方向为智能信息系统、数字版权保护技术等现代计算机2010．04@万方数据＼＼、竺竺知识的获取功能。1．2系统功能模块畜禽疾病诊断系统是指根据畜禽表现出的疾病现象来判断疾病的性质．并找出产生疾病原因的过程。系统根据过程中所需要的功能。并按照传统的专家系统构造模式来处理．结合畜禽自身特点．本文设计了该系统主要模块：畜禽疾病诊断、疾病治疗、疾病预防、疾病浏览、兽药信息、系统维护等。系统具体功能模块如图2所示．畜禽疾病诊断专家系统划钏嘉诊il治【{预断I

8、疗JJ防洲巨图2系统功能模块其中畜禽疾病诊断模块是

9、整个系统的主体．它运用BP神经网络对畜禽常见疾病进行诊断。具体过程根据畜禽发病时用户输入的症状进行诊断．得出诊断结论，然后为养殖户提供防治方案。维护管理模块包括疾病库维护、症状库维护、兽药库维护、规则库维护、用户管理模块、权限管理模块、资源管理模块、国际化管理模块、系统管理模块等。此外系统还为养殖户提供畜禽常发疾病的防治措旌等技术知识模块。1．3数据库设计畜禽疾病诊断专家系统是由4个主要的数据库组成。症状库是存放与畜禽疾病相关症状的名称、文字描述和图片等相关信息的数据库．由于在一般的疾病诊断过程中．症状的数量是非常庞大的，并且同一种疾病在不同畜禽表现出的症状不一定完全相同．同一畜禽在疾病的不

10、同时期表现出的症状也不相同．所以设计症状库时．对所有症状迸行了分类，从而形成了症状之间的层次关系。．，疾病库是存放畜禽疾病的名称、文字描述和图片等相关信息的数据库．也就是系统的结论部分。在库结构设计中。同样采用了根据疾病性质进行分类的做法，每一个疾病都有其分组情况．这样就形成了在表示上既独立又相互联系的状况。回现代计算机2010．04兽药库是存放防治措施和其他与畜禽疾病相关的文字内容的数据库。规则库中存储的是