农业专家系统发展的概况与前景
农业专家系统文献综述
专家系统文献综述1、国内外研究现状1.1国内研究概况随着我国农业科技信息现代化建设的不断发展，全国大多数农业科研院所、农业院校都将农业科技信息现代化建设提到议事日程上，农业领域中专家系统的研究和应用相对较少，尤其是病虫害防治领域，系统应用技术水平低，开发的对象也只限于马尾松毛虫等少数几种，在国内学术期刊中公开报道的有：王淑芬，陈亮，张真(1992)建立的马尾松毛虫防治决策专家系统。
马小明，叶文虎(1993)开发的松毛虫综合管理信息系统；周嘉熹等(1995)采用Profog语言开发的杨树天牛综合管理专家系统；为了解决生产中的实际问题，传播有关方面专家及其防治工作者在长期生产实践中积累起来的宝贵经验，更好地指导生产，王阿川，岳书奎(1998)在国家攻关研究的基础上，经过10年的努力研究完成了“林业种实害虫管理领域内樟子松球果象甲防治决策专家系统”。
进入新千年后，人们对环境的关注程度不断升高，也更加注重生态文明的建设，在这种背景下，越来越多的专家学者花费大量的精力投入病虫害预测，诊断和防治研究中。
齐群，耿祖群，杜永波(2001)采用Sybase公司的Powerbuild 及其数据库系统开发了运行在windows95下的杨树害虫综合治理专家咨询系统。
2003年，王明红等开发的基于B/S结构“北京市农作物病虫害远程预警信息系统”，通过网络将用户和领域专家联系起来，实现了对病虫害灾害远程控制，及时防治的决策目标；徐云等根据我国茶区主要发生的32种病害和5种寄生性植物采用VisualBasic6.O语言开发了“茶树病虫害诊断与防治专家系统”，并取得了应有的效果；张春雨等以Visual later Dev为环境平台，SQL server 7.0为数据库管理系统开发了“枣病虫害诊断咨询专家系统”，系统涉及枣树生产中的31种病害和31种虫害的诊断知识；姚玉霞等将面向对象的知识表达法应用到“水稻病虫害诊治智能化专家系统”中，对水稻病虫鼠害的形态诊断与识别，取得良好的效果；李佐华等以delphi5.0为开发工具完成“温室番茄病虫害、缺素诊断与防治专家系统”的开发；对温室番茄的病害、虫害及非侵染性病害的有效控制进行了细致研究；周如军等采用VisualBasi 6.0和Authorware为开发工具，开发了“中草药病害诊断与防治多媒体专家系统”;系统主要研究内容是中草药病害的诊断与防治，并配有多媒体演示。
农业专家系统—农业专家系统的应用
02
应用农业专家系统存 在的问题
农业专家系统的应用
二、应用农业专家系统存在的问题
01
专家系统所包含的内容不 全面，不能很好的满足农 民的需要。专家系统的开 发只是针对作物的某一生 长阶段，不能完全涵盖作 物生长的整个阶段，同时 也缺乏与生长相关因素的 综合考虑，以至于不能充 分发挥专家的作用。
02
专家系统在研制过程中没能 很好的考虑其服务对象，在 农业中开发的专家系统使用 对象只要是农民、科技人员 和基层管理人员，他们的计 算机水平普遍较低，不能熟 练的使用专家系统解决实际 生产中遇到的问题。
农业专家系统的应用
二、应用农业专家系统存在的问题
03
在农业中开发的专家系统一般 都是静态的，动态服务能力低， 时效性差。在农业生产中由于 受外界因素的影响，所以多变 因素复杂，有许多情况是事先 无法预料的，这就要求专家系 统具有适应动态变化的能力。 但是，目前在农业中的专家系 统一般都是静态的，知识更新 速度慢，这就要求专家系统必 须加强动态性建设。
目前的农业专家系统主要有：下几个品种:水稻、麦类、油
农业专家系统的应用 一、农业专家系统的应用领域
在粮食作物和经济作物中的应用
在粮食作物和经济作物上的应用较多，大部分应用在栽培管理、病虫害防治和后期管理上，有的还开发了适合当地条件的地域 性专家系统。如在小麦病虫害诊断上有古乐声等开发的专家系统，把CBR技术引入到小麦的病虫害诊断上，提高了解题能力，有 较高的求解效率和正确率。陈杰等构建了网络环境下的烟草生产专家系统，使专家系统能够更方便的为烟农提供生产指导、管 理和咨询服务。在张宏亮等开发的马铃薯专家系统中引入了遗传算法，很好的解决了和领域专家交流易产生随机性的问题等。
农业专家系统的应用 一、农业专家系统的应用领域
农业专家体系发展趋势
农业专家体系发展趋势1专家系统及其基本特征农业专家系统也可叫农业智能系统,是一个具有大量农业专门知识与经验的计算机系统。
它应用人工智能技术,依据一个或多个农业专家系统提供的特殊领域知识、经验进行推理和判断,模拟农业专家就某一复杂农业问题进行决策。
典型的专家系统主要由知识获取工具、知识库、数据库、推理机、解释机、人机交互接口几部分组成。
专家系统的主要特征是有一个巨大的知识库存储农业领域知识,而系统的控制级,通常表达成某种推理规则。
整个系统的工作是从知识库出发,通过控制机理,得到所需的结论。
即利用计算机来模拟某领域专家或专家群体在解决某些任务时所具有的技能,对各种实际问题给出高水平的解答。
对农业生产管理给出决策指导。
2农业专家系统的作用及发展现状2.1农业专家系统的作用我国地域辽阔,气候多样,各地生产条件千差万别,不同作物、不同品种均需要根据当地实际情况,因地制宜地进行管理。
要求必须很好地协调处理好高产、优质、高效的关系,最大限度地利用好各种资源,保护生态环境,实现可持续发展。
农业专家系统为各种单项农业技术提供先进的集成平台,将各种农业技术有机结合起来,帮助农民因地制宜地正确使用各项农业技术,实现生产的科学管理。
农业生产的复杂性和生态区域性决定了必须有一个健全而庞大的推广体系。
在现代农业经营体制下,建立高效的农业技术推广体系、加速科技成果转化,是当前农业科技工作中必须解决的一个重要问题。
信息技术可以为推广体系和广大推广人员提供最先进的工具和技术手段,利用其在传播信息和知识方便、快捷、可大量复制的特点,将大量科技成果迅速传播到农民手中,实现大范围的应用,弥补和克服农业科技人员短缺的问题,改变传统的农业科技推广模式,从而大大促进农业技术成果转化和生产的发展,促进当地生产组织方式科学化。
随着农业种植和养殖业结构的调整,优质高效的经济作物日益受到重视,成为新的投资热点。
农业市场的对外开放(加入WTO),国外大量的新品种、新技术进入国内,同时国内的“名、特、优、新”农产品也不断出现,迫切需要快速获取和更新种养信息,适应复杂多变的市场变化,以提高效益。
智慧农业系统发展与前景展望
智慧农业系统发展与前景展望一、引言随着科技的快速发展和农业生产方式的转型升级，智慧农业系统已经成为现代农业发展的重要方向。
本文就智慧农业系统的发展现状和前景进行探讨。
二、智慧农业系统的定义智慧农业系统是指通过物联网、大数据、云计算、人工智能等技术手段，实现对农业生产过程各个环节进行监测、管理和控制的一套综合系统。
三、智慧农业系统的功能智慧农业系统具有多样化的功能，包括农作物生长环境监测、自动灌溉、智能施肥、病虫害预警与防治、精准农机作业等。
这些功能的实现，能够极大地提高农业生产效率，减少资源浪费和环境污染。
四、智慧农业系统的发展现状当前，智慧农业系统的发展已经取得了一定的成果。
各种物联网传感器设备已经广泛应用于农田土壤湿度、气温、光照等环境因素的监测。
农业机械智能化水平也在不断提高，大数据和人工智能技术的应用也为农业决策提供了有力支持。
五、智慧农业系统的优势智慧农业系统相对传统农业生产方式具有诸多优势。
首先，它能够实现农业生产过程的自动化和智能化，减轻人力劳动强度。
其次，通过大数据分析，农业生产过程的可预测性和可控性得到提高，农作物的品质和产量得到保障。
此外，智慧农业系统的应用还能促进农业信息化进程，增加农业竞争力。
六、智慧农业系统的挑战尽管智慧农业系统具有广阔的发展前景，但目前仍面临一些挑战。
首先，系统设施建设投入较大，需要大量的物联网设备和农业机械智能化装备。
其次，农民对于新技术的接受程度不一，需要加强农民的培训和技术支持。
此外，智慧农业系统的数据安全和隐私保护问题也亟待解决。
七、智慧农业系统的前景展望尽管存在一些挑战，智慧农业系统的前景依然广阔。
随着技术的不断进步，物联网、人工智能等新技术的应用将进一步提升智慧农业系统的效能。
同时，政府的支持和人们对绿色食品的需求也为智慧农业系统的发展提供了有力动力。
八、智慧农业系统的推广策略为了推动智慧农业系统的发展，需要进行相关政策制定和支持措施。
政府可以出台利好政策，降低设备采购成本，提供补贴和贷款支持。
浅谈农业专家系统及其在我国农业信息化进程中的重要性
型农业信息资源数据库、 宏观决策支持系统、 农业专家系统、 计 算机生产管理系统， 此外应用地理信息技术进行灾害预测预报 与农业估产也已取得显著的效果。 三、 农业专家系统在农业信息化中的重要性 农业信息化的发展， 极大的丰富了我国的农业信息资源， 这 些资源， 更多的是一种浅层的知识， 对于普通的农民来说， 他们 需要的， 是能够将这些浅层资源通过推理总结得到的新知识， 指 导农作物和农产品的生产、 管理、 销售等方面， 从而提高经济效 益。因此， 农业领域专家显得至关重要。由于农业生产周期长， 涉及因素多、 变化大等原因， 一个农业专家往往需要多年从事农 业生产研究和实践积累经验和知识。且这些经验和知识， 更多 的是具有经验推理性质的表层知识， 它们不能用传统计算机程 序加以描述, 又难以用文字表达， 那么， 通过专家系统的挖掘、 贮 存和解释功能， 就能够比较容易的被农业用户所接受。 此外， 我 们在设计专家系统的时候， 力求做到友好的人机交互界面， 操作 简单， 使得专家系统能够像人类专家那样根据用户提供的不同 信息进行不同的咨询， 并根据用户的知识水平， 以用户可以理解 的形式解释自己的推理思路。通过农业专家系统， 农户在进行 种植、 养殖的过程中， 足不出户就可以得到农业专家们的指导。 农业专家系统作为农业信息化的一个分支， 为农业生产起 到了极大的推动作用， 特别是对于农业生产从传统的粗放高消 耗型向集约低耗型的发展， 很大程度的提高了生产率， 推动农业 经济的发展。
2012.3
13
创新论坛
浅谈农业专家系统及其在我国农业信息化进程中的重要性
王春秀
（湖北省科技信息研究院 湖北・武汉 430071）
摘 要 农业是一个国家的固国之本，是国民生活的基本保证。随着信息技术的发展，农业也进入了信息化的时代，采用人工智
农业专家系统发展的概况与前景
收稿日期:2006-04-24作者简介:孙曰波(1971—),男,山东威海人,潍坊职业学院讲师,硕士。
主要研究方向:园林植物栽培和设施园艺。
农业专家系统发展的概况与前景孙曰波1,赵淑秀2,李寿冰1(1.潍坊职业学院,山东 潍坊 2610412.诸城舜王街道办事处农技站,山东 诸城 262200)摘 要:本文简要论述了国内外农业专家系统的发展概况,提出我国农业专家系统发展中存在的问题,同时就农业专家系统的发展前景进行了阐述。
关键词:农业专家系统;发展概况;前景 中图分类号:C96文献标识码:A 农业专家系统(Expert Syste m ,简称ES )也可以叫智能系统,是基于知识的程序设计方法建立起来的计算机系统,是人类专家的一种模仿物,研制农业专家系统的目的是为了把农业专家多年积累的知识和经验,应用计算机技术,克服时空限制,在较短的时间内得以广泛的应用,使专家的知识和经验变为生产力。
专家系统应用在农业上的各个领域,涉及到作物生产管理、施肥、节水灌溉、品种选育、温室管理、病虫害防治、杂草控制、水土保持、森林环保、家畜饲养、食品加工、财务分析、农业机械选择、市场管理等方面,有些系统已成为商品进入市场。
以农业专家系统为主要内容的农业知识工程越来越为人们所认识,并有广阔的应用发展前景。
1 专家系统的发展1.1 产生阶段(1965年～1971年)1956年人工智能产生,为专家系统的诞生奠定了基础。
1965年～1968年美国Stanf ord 大学计算机系Feigenbau m 等人根据化合物的分子式及其质谱数据,研制出帮助化学家推断分子结构的计算机程序系统DENDRAL,获得极大的成功。
该系统解决问题的能力已达到专家水平,在某些方面甚至超过同行领域的化学家。
这标志着人工智能的一个新的研究领域—专家系统的产生。
1.2 成熟阶段(1972年～1977年)这一时期专家系统的观点逐渐被人们广泛接受,从而先后出现了一批卓有成效的专家系统,典型代表是1974年E .H.Shortliffe 等人研制的用于治疗感染性疾病的MYC I N 系统。
农业专家系统的发展现状及展望
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农业专家系统的发展展望
我国农业正由传统农业向现代农业转变， 工厂
［)］ 潘全 文等 * 专家 系统 的基 本原理 和基 于 $+,-" 的 专家 系统设计与实现 ［.］ * 飞机设计 * )’’/0’/ ［1］ 张梅 * 作物栽培管理农业专家系统工 具 ［ 2］ * 河 北农业 大学硕士学位论 文 * )’’&
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农业专家系统概述
对农业专家系统的定义至今没有统一的界定，
诺斯大学开发的大豆病虫害诊断专家系统 ./(012 34 是世界上应用最早的 专家系统。一个未经训 练 的普通人使用该系统能够识别大豆病虫害症状， 提 出方案。测试表明， 其诊断能力超过了真正的专家。 以后， 美国、日本、 英国、 荷兰、 澳大利亚、 加拿大等 国都相继开发了一些专家系统。到了 *# 年代中期， 研究从单一的病虫害诊断转向生产管理， 经济决策 和分析， 生态环境等。例如， 东京大学建成的西红柿 栽培管理专家系统就面向生产管理。 目前， 国外最成功的农业专家系统是美国农业 部农业研究局作物模拟研究所研制的棉花管理专家 系统 5 678(9 5 67::;8。 678(9 是在棉花植物生长模拟模型的基础上 发展起来的第一个基于 67::;8 模型的农业专家系 统。在研制过程中， 678(9 考虑了影响棉花生长的 多种因素， 在植物方面有根、 茎、 叶、 花蕾和棉桃； 在 土壤方面有水文、 肥力、 养分的传输、 阻抗、 水分释 放、 容重等； 在气象方面考虑了每日为基础的最高气 温、 太阳辐射、 降雨量等。 678(9 能在农场内为棉 花管理提供咨询， 以确定灌溉、 施肥、 施用脱水剂的 最佳方案。
农业专家系统的问题与发展
农业专家系统的问题与发展摘要：本文分析了进入新世纪以来我国农业专家系统应用状况、存在的问题，并对未来的农业专家系统发展前景进行了展望。
关键词：专家系统；计算机应用Abstract：This paper analyzed the applications and open questions of agricultural expert system in the new century in China，finally，had all expectation of the development prospect for the future agricultural expert system．Key words：expert system ；computer application我国加入了WTO，传统型农业面临巨大的挑战，因而必须依靠先进的科学技术，向信息化、现代化农业迈进。
而信息技术的广泛应用，为农业的发展提供了技术支持。
农业信息技术是21世纪高新技术应用于农业的关键技术之一，近二十年来在世界各国得以迅速发展。
农业专家系统是农业信息技术的一个重要组成部分，它是我国农业信息技术发展的突破口，对我国农业发展有着深远的影响。
农业专家系统也可叫农业智能系统，是一个具有大量农业专门知识与经验的计算机系统它应用人工智能技术，依据一个或多个农业专家提供的特殊领域知识、经验进行推理和判断，模拟农业专家就某一复杂农业问题进行决策。
目前国际上有近百个农业专家系统．广泛应用于作物生产管理、灌溉、施肥、品种选择、病虫害控制、温室管理、畜禽饲料配方、水土保持、食品加工、财务分析、农业机械选择等方面，有些系统已成为商品进入市场。
1.农业专家系统的演变国际上对农业专家系统的研究是从70年代末期开始的，当时仅用于诊断作物病虫害。
如1978年美国伊利诺斯大学开发的大豆病虫害诊断专家系统Plant／DS。
进入80年代以后，开发出了许多农业专家系统，如1982年美国伊利诺斯大学开发的玉米螟虫害预测专家系统Plant／OD，1983年日本千叶大学开发的MICCS-西红柿病虫害诊断专家系统，1986年美国农业部开发的COMAX／GOSSYM，Plant 等开发的农业管理专家决策支持系统CALEX，Lemmon 等开发了棉花生产管理专家系统，Zhu，Xin X等开发的作物生产过程中的水分处理专家系统等。
农业专家系统应用现状与前景展望
施 肥 、品种选 择 、病 虫害 防治 、温 室管 理 、畜禽 饲料配 方 、水 土保 持、食 品加 工、财务 分析 、农 业机械 收 获等 方面 ， 可 以说 农业专 家系统 对整个农 业的发 展都具有深远影响叫。该文通过对农业 专 家系统的概念 介绍结合 国内外 的发 展现状 ，对其前景进行合理展望［２－３］。
Ｋｅｙ ｗ ｏｒｄｓ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｅｘｐｅ￣ ｓｙｓ一
ｔｅｒ ｎ；Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏ；Ｓｔａｔｕｓ；Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ
基金 项 目 中国烟草 总公 司资助 项 目 （１１０２００９０２０６５）；山东省烟草 专卖局 （公 司 ）资助 项 目 （合 同号 ２０１００１）。
ａｇｒ ｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｅｘｐｅ￣ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｅｘｉｓｔ— ｉｎｇ ｉｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ，ａｎｄ ａｌｓｏ ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉａ ｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｅｘ— ｐｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ Ｃｈｉｎｅｓｅ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｉｎｆｏｒｍ ａｔｉｏｎ ｂｅｔ－ ｔｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ．
１．山东省 日照 市烟 草有 限责任 公 司，山东 日照 ２６２３００；２．中 国农 业科 学院研 究生 院 ，北 京 １０００８１；３．中 国农业科 学院烟草研 究所 ，山东青 岛 ２６６１０１；４．山 东省烟草 研 究院，山 东济南 ２５０１０１；５山东中烟工业有限责任公 司 ，山东济 南 ２５０１００
１ 应用现状 １．１ 国外 应 用 现 状
在 ２Ｏ世纪 ７０年代 末 ，美 国最早 开始 了农业专 家系统 的研究 ，当时仅 用于作物病虫害诊断。１ ９７８年 ，美国 伊利 诺斯大学开 发了大豆病虫 害诊断 专 家系统 ，这是世界 上应 用最 早的农 业 专 家 系 统 ］。 １ ９８２年 该 大 学 又 开 发 出了玉 米螟 对玉 米损 失预 测专 家 系统 唧。 ２０世纪 ８０年代 中期 ，随着农业信息技 术 的不 断发展 ，农业 专家系统 的的水 平在 国际上有 了很 大进步 ，尤 其以美 国、欧洲和 日本最为 突出。１ ９８６年 １ Ｏ 月 ，美 国研 制 出最成 功的一个农 业专 家 系统 Ｃｏｍａｘ／Ｇｏｓ—ｓｙｍ同，用 于 棉 田 管理和 病虫害防 治 ，为美国的棉 花产 业带来 了巨大的经济 效益。 目前该 系 统不 断升级 ］，推动 了棉花产业 的进一
农业专家系统应用的前景
农业专家系统应用的前景5．1 系统信息化发展随着农业信息技术的发展以及计算机辅助决策技术一数据库管理系统(Database management system，DBMS)、专家系统、管理信息系统(Management Infor．mation system，MIS)、决策支持系统以及3S(遥感系统Rs、地理信息系统GIS和全球定位系统GPS)等单项技术在农业领域应用的日渐成熟，专家系统与各项信息技术的组合与集成成为专家系统的总发展趋势。
5．2 综合型和专业型专家系统结合农作物生产受多方面因素的影响，时空差异和变异性较大，生产稳定性和可控性差，随时可能遭受气候、气象、病虫害等的侵袭。
为此，可以通过专业型专家系统进行主要因素的分析并结合综合型专家系统进行次要因素分析，两者结合能够更加全面有效服务于生产实践。
5．3 农业专家系统重视应用与开发相结合农业专家系统不仅强调应用，而且要重视在已有专家系统模板上进行二次及多次的开发，使得用户可以根据当地的实际情况创建适合自己的知识库和模型库，扩大专家系统的应用范围。
5．4 农业领域专家和软件开发专家结合农业领域专家的知识对于农业专家系统的质量至关重要，知识库规模的大小和知识的层次标志着一个农业专家系统质量的高低。
一个农业专家系统是农业领域专家知识和计算机领域专家知识的相结合的统一体，只有两方专家的密切合作，才可能开发出高质量高智能的农业专家系统。
5．5 营造良好的农业专家系统应用的外部环境目前，我国农村计算机的普及率低，由于资金、条件和培训对象文化程度等诸多因素的限制，推广和普及计算机依然存在着许多实际困难，与经济和社会发展的要求相差甚远，远远滞后于其他行业，与发达国家相比更显不足，从而也影响了农业专家系统的更进一步推广应用。
为此，必须从计算机技术培训人手，传播和普及计算机技术，并进一步在现有的通信技术体系中，减少农村缺乏网络服务商的服务及农民文化素质低等重大障碍，改善农民的条件。
我国农业专家系统研究进展1
我国农业专家系统研究进展*李泉1,朱凤荣2(1.河南机电高等专科学校,河南新乡453000, 2.新乡学院,河南新乡453003)摘农业专家系统ES（Expert System），也叫农业智能系统，它是运用人工智能系统技术，使用计算机来模拟专家的思维，代替农业专家进行诊断、决策与规划的一个研究领域。
典型的农业专家系统主要由知识获取工具、知识库、数据库、模型库、推理机、数据接口等6 部分组成，它通过总结、收集农业领域知识和技术、各种试验数据及数学模型，模仿人类的解题策略，对问题进行分析推理得出结论，指导农业生产。
农业专家系统具备的主要功能有:一是在产前，能根据用户的生产条件、生产目的，因地制宜为用户提供最佳或较佳的产量指标、效益指标以及达到指标的优化技术方案;二是在生产中能对出现的问题，根据用户提供的信息进行推断，判断出问题出现的原因，并提供可行、有效的解决办法我国的农业专家系统研究始于20 世纪80 年代初，在80 年代初，浙江大学进行过的蚕育种专家系统的研究，中科院合肥智能所研制的施肥专家系统、中国农科院相断开发的品种选育专家系统，园艺专家系统，作物病虫预测专家系统等都进行了应用。
进入90 年代，我国的农业专家系统发展十分迅速，10 余年间我国先后推出5 个具有较高水平的农业专家系统开发平台，开发了156 个实用农业专家系统，涉及粮食、果树、蔬菜、畜牧等不同领域，推动了农业专家系统的发展，其中农业栽培专家系统作为发展成效最为显著的领域之一，先后出现了李旭等研制的小麦管理智能决策系统、张斌等研制的棉花综合管理专家系统、张跃彬等研制的云南省甘蔗栽培专家系统、廖桂平等研制的油菜优质高产高效栽培管理多媒体专家系统、肖冬根等研制的优质稻栽培管理专家系统、刘根深等研制的红毛丹施肥专家系统、杨燕等研制的保护地甜辣椒栽培管理专家系统。
此外，还有黄土旱源小麦生产综合管理专家系统、淮北小麦栽培专家系统、冬小麦苗情预报专家系统、小麦高产技术专家系统、花椰菜栽培专家系统，农业专家统的研究蓬勃发展。
农业专家系统ppt
此外，英国、澳大利亚、前苏联、丹麦 、印度、以色列、原西德等国家先后进 行了不同农业专家系统研究和应用.促进 了农业专家系统的发展。
二十世纪90年代以后，农业专家系统的研 究在机理性、广泛性、应用性、综合性与 高技术性等方面有了长足的发展。1992年 8月黄山农业专家系统国际会议上，来自六 大洲14个国家的代表对他们最新开发的农 业专家系统进行了介绍，例如美国农业部 农业研究中心的COAMAX系统改进版和哥 伦比亚大学的梯田专家系统、
二十世纪70年代，在模型模拟研究的基础 上，许多农业专家系统相继开发出来并投 入应用。世界上应用最早的农业专家系统 是1978年美国伊利诺斯大学开发成功的大 豆病害诊断专家系统。到了二十世纪八十 年代中期，随着专家系统技术的不断进步 ，农业专家系统在国际上有了相当大的发 展，在数量和水平上都有较大的提高，开 发的系统已从单一的病虫害诊断转向了生 产管理、经济效益分析与决策、生态环境 控制等，尤以美国、口本和欧洲国家的应 用最为突出。
本农业研究中心利用开发工具KEE, ESHELL等开发了耕作方式计划支持系统 、大豆栽培作业规划管理系统、拖拉机选 用决策支持系统、联合收割机故障诊断专 家系统等。近年来口本又将专家系统应用 于蔬菜温室、牛奶生产等“植物工厂”中 。以上这些专家系统已投入实际应用，利 用农民协会等组织进行专家系统培训与咨 询，取得了良好效果。近儿年，又将信息 网络与专家系统相结合.应用于农业生产管 理
④非时空限制性:它可以不断拷贝，可以作 为一个计算机智能程序永远保存，并能高效 、准确、周密、迅速而不疲倦的工作，使人 类专家的专长不受时间和空间的限制;
⑤权威性:它拥有人类专家所具有的丰富知 识和高超技巧.能在权威专家水平上进行工 作
农业专家系统界面
农业信息系统发展现状及前景分析
农业信息系统发展现状及前景分析作者：代瑞娟来源：《河南农业·综合版》2023年第10期农业信息系统是实现农业现代化的现代科学技术体系之一。
十九大以来，农业信息系统建设虽然有了长足的发展，但仍然处在探索研究和全面实践应用的初始阶段。
农业信息系统建设对农业生产经营活动新业态有着广阔的应用空间，为此，党的二十大报告进一步提出着力推动高质量发展，全面推进乡村振兴。
强化农业科技和装备支撑载体之一是全面推进农业信息系统建设。
一、农业信息系统现状（一）农业信息网络随着3S技术和计算机网络技术的蓬勃发展，中国农业农村部门和农村已经逐步使用3S技术和计算机网络系统相关技术，并逐步发挥其作用。
（二）农业信息系统的应用范围农业信息系统应用范围很广，在我国的应用领域主要有土地管理、土壤管理、施肥、农业气象信息系统，农业环境污染监测及评价系统，农作物生长动态监测和估产应用系统，农作物栽培管理系统，园艺、畜禽水产、水利灌溉等应用系统，农业灾害的预报、监测和评估，水土资源调查及区域平衡研究与应用。
（三）农业信息服务以电话和手机短信为平台开展农业信息服务。
依托省级平台，开通“12316”三农服务热线。
针对农民提出的农业技术问题，农业专家团成员积极解答，切实解决农民在农业生产中遇到的技术难题。
与移动公司合作，建立了移动短信农业技术信息发布平台，每到农时关键季节，不定期地发布农业生产关键技术。
农业信息服务实现了农业技术、市场、政策等信息及时有效传播，有效解决了农业信息传播“最后一公里”的问题。
（四）农业信息系统存在的问题农业信息系统的发展离不开农业信息网络。
目前，我国与农业现代化发展的要求还存在一定的差距，与成熟的农业信息系统相比，还存在诸多问题，主要表现为：一是和其他行业相比，农业信息网络的基础设施落后；二是区域分布上，中国农业信息网络存在东西部发展不平衡问题；三是系统质量上，缺乏即时、高效、智能的农业信息资源数字化处理系统，时效性不强；四是农业信息技术人才匮乏；五是农业信息资源的标准化问题突出，影响信息资源共享；六是农业信息系统通用性差，各业务部门的农业子系统未建立统一的技术标准接口，缺少农业信息系统技术设施综合平台。
专家系统在农业上的应用概况及前景
才专项基金项 目（ＲＣＺＸ一２００９一Ｏ１）） 作 者 简 介 ：石 琳 （１９８７一），女 ，山 西 大 同人 ，本 科 生 。 通讯作者 ：陈帝伊 （１９８２一），男 （满 ），河 北遵 化人 ，讲师 ，硕士 ，（Ｅ—
２０１ １年 １月
农 机 化 研 究
Hale Waihona Puke 第 １期 专 家 系 统 在 农 业 上 的 应 用 概 况 及 前 景
石 琳 ，陈帝 伊 ，马 孝义
（西北 农林 科 技 大 学 水 利 与 建筑 工 程学 院 ，陕 西 杨 凌 ７１２１００）
摘 要 ： 简 要 介 绍 了专 家 系统 的概 念 和 基本 特 征 ，并进 而提 出农 业 专 家 系统 的 概念 、结 构 和开 发 方 式 ，分 析 概 括
１ 农业专家 系统的概念和结构
１．１ 农 业专 家 系统 的概 念 农 业 专家 系统 是 应 用人 工 智 能技 术 ，根 据 农 业 领
域 的专 家 知识 、技 术 、实 验 数据 和数 学 模 型 ，模 拟 农业 专 家就 某 一复 杂农 业 问题进 行 启 发 式 推 理 、判 断 以及 决 策 的智 能 型计算 机 系统 。
了农 业 专 家 系统 在 国 内尤 其 是在 国 外 的应 用及 其 发 展 状 况 ，体 现 了农 业 专 家 系统 发 展 的快 速 性 、应 用 的广 泛性
和灵 活 性 以及 系 统 的可 扩 充性 ，并 结 合信 息 技 术 的 发 展 、计 算 机 不 断 普 及 等 方 面对 农 业 专 家 系统 的 发展 前 景进
农业专家系统的开发与利用技术简介
农业专家系统的开发与利用技术简介摘要：简单介绍了农业专家系统的涵义及国内外农业专家系统的发展现状，阐述了农业专家系统的组成及其数据库、知识库、模型库的内容。
关键词：农业专家系统；开发与利用技术；数据库；知识库；模型库电脑农业——是集计算机网络、通讯技术、人工智能、遥感技术等为一体的智能化农业信息技术，可实现农业专家系统的远程咨询、诊断、技术服务等，达到与主流信息技术的接轨。
1农业专家系统发展概况1.1国外发展概况目前，国外农业专家系统已有极大的发展，其范围涵括了农业生产的各个方面，如农作物的生产与育种，果园的生产管理，病虫害的防治、诊断与发生预测及农业科技管理体制等。
比较有影响的有美国的POMME（果园管理及害虫防治）、Comax-Cossym（棉花管理专家系统）、EXTRA（农业技术和资源保护）及日本千叶大学开发的番茄病害诊断专家系统等。
其中美国农业部农业研究局作物模拟研究所于1985年建立的Comax-Cossym 是目前世界上开发应用最为成功的农业专家系统。
它能为棉花管理提供全面咨询，用于确定灌溉、施肥、施用脱叶剂和棉桃开裂的最佳管理方案。
该系统自1985年在美国推广应用以来，给美国棉花生产带来了巨大的经济效益，每英亩纯盈利超过60美元，使美国的棉花生产管理向前迈进了一大步。
1.2我国发展概况我国农业专家系统的研究，早在80年代初期就已开始,是国际上开展此领域的研究与应用比较早的国家。
在国家“863”计划、国家自然科学基金、国家科技攻关、中科院、农业部、机电部及各地政府的资助与支持下,许多科研院所、高等院校和各地有关部门开展了各种农业专家系统的研究、开发以及推广应用,取得了可喜的成就。
目前已研制出一批有影响的系统软件，如中科院合肥智能所的“施肥专家系统”在全国已推广了100多个县，节约化肥30多万吨，增产粮食十多亿斤；中农院土肥所的“禹城小麦、玉米施肥专家系统”已推广了0.75万hm2，增产小麦200多万千克。
农业专家系统—农业专家系统概述
人机接口
• 人机接口是使用者或专家与农业专家系统之间的联系界面。知识的建立和维护，用户提出质询 以及推理结果的输出等都需要通过人机接口来实现。
启发性、模糊性知识，搜索推理和不确定性推理，以及机器学习是人工智能研究的重要内容。 知识表示、问题求解、自然语言理解、专家系统、机器学习、认知科学等是人工智能的重要研究分支。
农业专家系统概述 （一）人工智能的概念
人工智能 研究进展 较大的三 应用分支
机器人 专家系统
再现人的感觉、操作和行动，从事复杂作业，可在 一些有害、危险和繁重、疲劳性劳动场合来代替人 去完成作业，如焊接、搬运、装配、水下与地下作 业等。
基本情况 知识组织
常规的计算机程序
常规程序＝数据结构十算法
两级： 数据级和程序级
专家系统
专家系统＝知识十推理
三级： 数据级、知识库级和控制级
求取问题方法
查找或计算，面向数值计算和数据处理，问题求 推理，面向符号处理，其推理过程随着情况的变化
解过程中先做什么及后做什么都是由程序规定的
而变化，具有不确定性及灵活性
通过它输入知识，更新、 完善知识库。
由一组程序及相应的硬件组成， 用于完成输入输出工作。
专家系统的一般结构
农业专家系统概述 三、专家系统的基本结构
专家系统的一般结构
由一组程序组成，基本任 务是把知识输入到知识库 中，并负责维持知识的一 致性及完整性，建立起性 能良好的知识库。
农业专家系统概述 三、专家系统的基本结构
推理机
• 推理机就是一个模拟人类思维，从已有事实出发，选用合适的规则，不断推出新的事实，最终 证明或否定某一结论的程序模块。
农业专家系统发展现状
国际上农业专家系统的研究最早始于20 世纪70 年代末期的美国。
世界上第一个农业专家统就是由美国伊利诺斯( Illinois) 大学的植物病理学家和计算机专家共同开发的Plant/ DS(大豆病害诊断专家系统) 。
接着, 1983 年日本千叶大学研制出MTCCS(番茄病虫害诊断专家系统) 。
到了20 世纪80 年代中期,随着专家系统技术的迅速发展,农业专家系统也有了相当的发展,在水平和数量上都有了较大的提高。
农业专家系统也不再是单一的病害诊断系统,美国、日本、中国和许多欧洲国家都相继转向开发涉及生产管理、经济分析与决策、生态环境等方面的农业专家系统。
国外已经开发出不少成功的农业专家系统。
已见报道的有Mackinion 的COMAX/ GOSSYM(棉花生产管理) ,Roach 的POMME(苹果园管理) 和Fermanian 的DIES(用于乳牛管理)等(龙腾芳等,2003) 。
到1996 年为止,国际上的农业专家系统有近100 个,广泛应用于作物生产管理、灌溉、施肥、品种选择、病虫害控制、温室管理、牛奶生产管理、畜牧环境控制、土壤保持等方面,几乎包括了农业的各个方面。
许多系统已经得到应用,一部分已成为商品进入市场。
中国农业专家系统的研究,始于20 世纪80 年代初期,是国际上开展农业专家系统研究和应用比较早的国家之一。
中国于1989 年10 月研制成功了“砂姜黑土小麦施肥专家咨询系统”。
该系统由中国科学院合肥智能机械研究所与安徽省农科院土壤肥料研究所合作研制,在安徽省淮北10 多个县得到较大规模的应用。
随后,合肥智能研究所的“施肥专家系统”在全国推广到100 多个县,节约化肥30万t 以上,增产粮食50 万t ;中国农科院土肥所研制的“禹城小麦、玉米施肥专家系统”已推广了7 500hm2 ,增产小麦2 000 t 以上。
作为智能化农业信息技术的重要手段,农业专家系统在中国正在迅速发展,并将成为中国21 世纪农业现代化的重要内容。
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作者简介孙曰波(1971-),男,山东威海人,讲师,从事园林植物栽培和设施园艺的教研工作。
收稿日期2006-06-30农业专家系统(Expert System ,简称ES)也可以叫智能系统,是基于知识的程序设计方法建立起来的计算机系统,是人类专家的一种模仿物,研制农业专家系统的目的是为了把农业专家多年积累的知识和经验,应用计算机技术,克服时空限制,在较短的时间内得以广泛的应用,使专家的知识和经验变为生产力。
专家系统应用在农业上的各个领域,涉及到作物生产管理、施肥、节水灌溉、品种选育、温室管理、病虫害防治、杂草控制、水土保持、森林环保、家畜饲养、食品加工、财务分析、农业机械选择、市场管理等方面,有些系统已成为商品进入市场。
以农业专家系统为主要内容的农业知识工程越来越为人们所认识,并有广阔的应用发展前景。
1专家系统的发展1.1产生阶段(1965~1971年)1956年人工智能产生,为专家系统的诞生奠定了基础。
1965~1968年美国Stanford 大学计算机系Feigenbaum 等根据化合物的分子式及其质谱数据,研制出帮助化学家推断分子结构的计算机程序系统DENDRAL ,获得极大的成功。
该系统解决问题的能力已达到专家水平,在某些方面甚至超过同行领域的化学家。
这标志着人工智能的一个新的研究领域———专家系统的产生。
1.2成熟阶段(1972~1977年)这一时期专家系统的观点逐渐被人们广泛接受,从而先后出现了一批卓有成效的专家系统,典型代表是1974年E .H .Shortliffe 等研制的用于治疗感染性疾病的MYCIN 系统。
在此期间,知识组织形式、系统的人机接口、解释机制、知识的获取、不确定性推理等技术得到了进一步的发展和成熟。
1.3发展阶段(1978年以后)这一时期专家系统渗透到了非常广泛的领域。
第一个农业专家系统在美国的伊利诺斯大学诞生,我国的农业专家系统研究起步较晚,但发展较快。
自20世纪80年代也开始了农业专家系统的研究。
2专家系统在农业上的应用2.1在国外农业上的应用在国外,农业信息系统研究始于20世纪60年代,初期它仅仅是由农业数据库和数据库管理程序构成。
60年代中期,美国斯坦福大学Feigenbaum 等研制了第一个专家系统。
从此,人工智能专家系统发展起来,并迅速渗透到各个领域,在农业上应用更是方兴未艾。
此类专家系统的研制和应用已成为高新技术应用于农业生产的成功实例。
比较有名的专家系统有:PLANT/ds 、ICCS 等,涉及多种作物的病虫害诊断、预测与管理、施肥、防御低温冷害等,一般用于解决带有经验性的定性问题。
作物模拟模型在荷兰和美国创立,而园艺作物模型出现在70年代末80年代初,作物模拟模型与农业专家系统的研究和应用表明了农业科学开始进入计算机信息时代。
80年代,出现了以农业专家系统为主进而与作物模型、GIS 等相结合向深度发展的趋势,并大面积应用于生产。
较为典型的有美国棉花管理专家系统Cotton++、APSIM 等。
90年代以来,农业专家系统、作物模型、3S 技术之间的集成已成为信息技术领域研究的热点之一,印度、加拿大等将AEGIS/Win 与RS 模型、专家系统等结合进行干旱地区决策、农业生产模式等领域的深层次决策支持系统研究与应用。
2.2在我国农业上的应用我国农业专家系统的研究始于20世纪80年代初,国家科技部曾明确提出:“以农业专家系统为突破口,发展我国的农业信息技术”。
早在1985年由中国科学院人工智能所开发的“砂姜黑土小麦施肥专家咨询系统"在安徽省淮北平原得到很好的推广应用。
此后,“七五”、“八五”期间,国家科委、农业部先后支持了一些作物专家系统及其工具、作物生长发育模型、农业生产管理系统等的开发,并取得了一些重要成果,在农业生产和管理中发挥了重要作用,有些成果已达到了国际前沿水平。
如中国科学院合肥智能机械研究所采用先进的知识工程方法,与各类农业专家紧密结合,开展了农业专家系统的广泛研究和应用,研制了小麦、棉花、番茄等作物的田间管理、施肥和病虫害防治等专家系统,并开发了可以由农技人员直接使用的各种专家系统工具。
这些系统能模仿农业专家推理并给出决策咨询,部分代替农业专家走向田间地头,进入农家,对于提高农民素质、促进农业生产具有重要意义。
自1992年开始,国家“863计划"智能计算机系统主题组织了农业专家系统的研制与应用推广工作,以农业专家系统为代表的智能化管理系统形成了成熟的技术,北京市农林科学院等科研单位均研制出了各具特色的农业专家系统开发平台,得到不同程度的应用和推广。
在此基础上,科技部、国家863计划306主题专家组与地方政府合作,“九五"期间国家863计划专门设立了智能化农业信息应用主题,重点对水稻、小麦、玉米、棉花等作物的引种与良种推荐、合理施农业专家系统发展的概况与前景孙曰波,任术琦,丁世民(潍坊职业学院,山东潍坊261041)摘要简要论述了国内外农业专家系统的发展概况,提出我国农业专家系统发展中存在的问题,阐述了农业专家系统的发展前景。
关键词农业专家系统;发展概况;前景中图分类号S126文献标识码A 文章编号0517-6611(2006)20-5445-02Development and Perspective of Agricultural Expert System SUN Yue 蛳bo et al (Weifang Vocational College,Weifang ,Shandong 261041)Abstract The development of agricultural expert systems in China and foreign country was introduced,and the problems were pointed out and the perspective was presented.Key words Agricultural expert system ;General situation of development;Perspective安徽农业科学,Journal of Anhui Agri.Sci.2006,34(20):5445-5446责任编辑罗芸责任校对罗芸肥、节水灌溉、病虫草害综合防治、综合栽培调控的农业专家系统及工具进行研究、开发和示范,取得了较好的效果。
在北京、吉林、安徽、云南建立了4个智能化农业信息技术应用示范区,示范工作通过研制开发各类农业专家系统,对生产技术和高新技术成果进行综合集成,及时有效地传播给农民和干部,指导农业生产,提高农业生产力。
目前,农业专家系统的研究开发已涉及到农作物生产管理、畜禽饲养、森林保护、市场管理和农业经济分析等多种领域,农业专家系统的开发及应用能够以有效的方式指导农业生产。
我国第一个农业专家系统是由中国科学院合肥智能机械研究所开发成功的施肥咨询专家系统。
“七五”至“八五”期间,中科院合肥智能研究所研制了《施肥专家系统》,中国农科院作物所完成了《小麦、玉米新品种选育的专家系统》,植保所开发了《粘虫测报专家系统》等。
这些系统的开发和应用取得了良好的社会和经济效益,基本上代表了我国农业专家系统的水平。
北京农科院于"八五"期间开发的《小麦管理专家系统ESMCW》体现了我国农业专家系统的最新进展。
该系统是在分析处理近100万个实验数据和500多条知识的基础上建立起来的基于模型的专家系统,具有气象条件预测、生长发育模拟预测、管理决策咨询、计算机网络通讯、系统维护、结果输出等6个功能,于1990~1992年在北京昌平区试用,小麦单产明显提高,产投比提高8%~10%。
我国农业专家系统的开发应用虽起步较晚,但发展较快,应用范围也较广泛,涉及到作物栽培、新品种培育、病虫害防治、生产管理、节水灌溉、农产品评价等方面。
80年代初,我国开始将计算机技术应用于温室管理和控制。
“九五”国家重大科技项目“工厂化高效农业示范工程”加大了计算机应用的力度。
3目前我国农业专家系统存在的问题3.1水平参差不齐,综合性水平偏低虽然自1985年以来,我国农业专家系统有了较大发展,但与世界先进水平相比,无论在技术上还是在应用效果上都有很大的差距。
现有的系统在质量和水平上也存在较大的差异,有些所谓“专家系统"缺少知识库和推理这2个专家系统的核心部分,名不符实。
大多数专家系统只是针对作物生产的某一侧面开发的,缺乏对作物各个生产阶段、各个方面的有机联系和统筹考虑,而生产者需要的是综合信息服务,只有提高综合性水平,才能真正解决农民的实际问题。
3.2性能较差,达不到“专家"的要求专家系统是一个能在特定领域内,以人类专家的水平去解决该领域中实际问题的计算机程序,表明专家系统强调的是高性能。
而专家系统的性能水平主要是它拥有的知识数量和质量的函数。
对于农业专家系统来说,其知识库中拥有的知识越多,质量越高,解决问题的能力也就越强。
目前我国开发的农业专家系统中,知识的数量较少,质量较差,大多只是常识和基本原理知识,缺乏启发性知识和真正的专家知识。
另外,还存在知识获取困难,知识存储方式落后等问题。
3.3应用与开发脱节应用与开发脱节是我国农业专家系统应用中存在的一个主要问题,一些农业专家系统只强调应用,缺乏进行二次开发所需的专家系统开发工具,使用者无法根据当地实际情况创建知识库和模型库。
即使提供了系统开发工具,由于没有充分考虑作物生产的不确定性,再加上缺乏多年积累的作物生长发育并与之实时的环境参数资料,使专家系统在推理过程中受到诸多因素的限制,从而制约了专家系统在生产实际中的应用。
3.4技术方面的障碍突出专家系统在开发技术上主要有4方面的障碍:一是知识的不完备性与脆弱性,只停留在科学性知识的介绍,其先进性和实用性不高;二是知识表示缺乏灵活性;三是推理方法的单一性和呆板性;四是系统的学习功能差或不具备学习功能。
农业专家系统在这些方面的表现更为突出,使许多农业专家系统的应用达不到预期的效果。
3.5农村计算机水平限制了农业专家系统的应用目前,我国农村计算机普及率很低,在中国上千万网民中,农民所占的比例较小。
农民学习计算机技术的意识淡薄,再加上农村计算机人才有限,师资更是缺乏,虽然有一些计算机专业的大中专学生来到农村,但数量少,实际经验缺乏,很难胜任计算机普及的培训工作,种种因素限制了农村计算机水平的提高。
另外,还存在着基层领导对农村计算机普及工作的不到位,培训效果不佳,农业企业信息化基础设施薄弱等问题,这些都严重制约了农业专家系统的推广应用。
4农业专家系统应用的前景农业信息技术是新的农业科技革命的先导,是21世纪现代农业的重要标志之一,而作为一种智能化农业信息处理系统的专家系统是实现农业信息化的基本手段之一。