農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的問題與發(fā)展

1、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的問題與發(fā)展摘要：本文分析了進入新世紀以來我國農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)應用狀況、存在的問題，并對未來的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)發(fā)展前景進行了展望。關(guān)鍵詞：專家系統(tǒng)；計算機應用Abstract:ThispaperanalyzedtheapplicationsandopenquestionsofagriculturalexpertsysteminthenewcenturyinChina)finally)hadallexpectationofthedevelopmentprospectforthefutureagriculturalexpertsystem.Keywords:expertsystem;compu

2、terapplication我國加入了WTO傳統(tǒng)型農(nóng)業(yè)面臨巨大的挑戰(zhàn)，因而必須依靠先進的科學技術(shù)，向信息化、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)邁進。而信息技術(shù)的廣泛應用，為農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)支持。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)是21世紀高新技術(shù)應用于農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，近二十年來在世界各國得以迅速發(fā)展。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的一個重要組成部分，它是我國農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展的突破口，對我國農(nóng)業(yè)發(fā)展有著深遠的影響。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)也可叫農(nóng)業(yè)智能系統(tǒng)，是一個具有大量農(nóng)業(yè)專門知識與經(jīng)驗的計算機系統(tǒng)它應用人工智能技術(shù)，依據(jù)一個或多個農(nóng)業(yè)專家提供的特殊領(lǐng)域知識、經(jīng)驗進行推理和判斷，模擬農(nóng)業(yè)專家就某一復雜農(nóng)業(yè)問題進行決策。目前國際上有近百個農(nóng)業(yè)專家系

3、統(tǒng).廣泛應用于作物生產(chǎn)管理、灌溉、施肥、品種選擇、病蟲害控制、溫室管理、畜禽飼料配方、水土保持、食品加工、財務(wù)分析、農(nóng)業(yè)機械選擇等方面，有些系統(tǒng)已成為商品進入市場。1.農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的演變國際上對農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的研究是從70年代末期開始的，當時僅用于診斷作物病蟲害。如1978年美國伊利諾斯大學開發(fā)的大豆病蟲害診斷專家系統(tǒng)Plant/DS進入80年代以后，開發(fā)出了許多農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，如1982年美國伊利諾斯大學開發(fā)的玉米螟蟲害預測專家系統(tǒng)Plant/OR1983年日本千葉大學開發(fā)的MICCS西紅柿病蟲害診斷專家系統(tǒng)，1986年美國農(nóng)業(yè)部開發(fā)的COMAXGOSSYMPlant等開發(fā)的農(nóng)業(yè)管理專家決策支持

4、系統(tǒng)CALEXLemmon等開發(fā)了棉花生產(chǎn)管理專家系統(tǒng)，Zhu,XinX等開發(fā)的作物生產(chǎn)過程中的水分處理專家系統(tǒng)等。國內(nèi)于80年代初期開始研究農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。1980年浙江大學與中國農(nóng)科院蠶桑所合作開始研究蠶育種專家系統(tǒng)，1983年中科院合肥智能研究所與安徽農(nóng)科院合作開發(fā)的砂僵黑土小麥施肥專家系統(tǒng)。近幾年來，我國農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的研究更是蓬勃發(fā)展，趙林峰，碩士研究生，湖南農(nóng)業(yè)大學園藝園林學院.410128。*熊興耀，博士，教授，博士生導師，湖南農(nóng)業(yè)大學園藝園林學院，410128,E-mail:xiongxingyao如基于規(guī)則和圖形的蘋果、梨病蟲害及防治專家系統(tǒng)，多媒體玉米病蟲害診斷專家系統(tǒng)，基于生

5、長模型的小麥管理專家系統(tǒng)，水土保持專家系統(tǒng)的探索與試驗等。2存在的問題2.1農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)自身存在的問題2.1.1至今為止，在農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)中，由專家整理出來的知識大多屬于這個領(lǐng)域的淺層知識，形式上也主要是條件規(guī)則型知識。因為知識種類、數(shù)量可能很多，難于詳細檢驗，待到專家系統(tǒng)具體使用這些知識時，機械死板的計算機程序就有可能推導出一些錯誤的結(jié)論。另外，由于專家系統(tǒng)并不具有真正的學習能力，結(jié)果導致系統(tǒng)的表現(xiàn)只能處理人類專家見過的各種情況，不能“隨機應變”，人工智能面臨嚴峻的考驗。2.1.2開發(fā)工具不完善，國外目前出現(xiàn)了許多專用的專家系統(tǒng)工具，開發(fā)某領(lǐng)域系統(tǒng)基本上是運用開發(fā)工具來實現(xiàn)的。我國農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)

6、的開發(fā)工具在應用國外較成熟的開發(fā)工具的同時，也自主研制了一些開發(fā)工具。但利用開發(fā)工具開發(fā)的專家系統(tǒng)已形成系列化，商品化水平很低。而且，目前國內(nèi)開發(fā)的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)生成工具太都在處理文字描述的定性知識方面功能較強，而在處理用數(shù)學模型描述的定量知識方面很少涉及。2.1.3信息（知識）獲取困難、存儲方式落后。我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)信息資源極其豐富，但農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫的建設(shè)嚴重滯后，缺乏有序管理，使專家系統(tǒng)的知識來源比較單一。另外，我國已完成了農(nóng)業(yè)普查、土壤普查、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查等基礎(chǔ)性工作，取得了大量的屬性數(shù)據(jù)圖和形數(shù)據(jù)，這是農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但這些數(shù)據(jù)太多以紙為存儲介質(zhì)，不但信息的精度和數(shù)量

7、受到限制，信息的更新也不方便，影響其時效性。782.2農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)應用的外部環(huán)境中存在的問題2.2.1農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的應用與開發(fā)脫節(jié)、適用對象狹窄。我國的一些農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)只強調(diào)應用，缺乏進行二次開發(fā)所需的專家系統(tǒng)開發(fā)工具，使用者無法根據(jù)當?shù)貙嶋H情況創(chuàng)建知識庫和模型庫，限制了專家系統(tǒng)的進一步應用。有些農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)雖提供了開發(fā)工具，但缺少通用的模板和模型，要求使用者具有一定的計算機基礎(chǔ)技術(shù)，縮小了專家系統(tǒng)的應用范圍。而且一些農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)追求所謂先進性，要求高檔次的軟硬件，也要求使用者有一定的計算機技術(shù)基礎(chǔ)，很難在農(nóng)業(yè)基層普及；另一些農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)與領(lǐng)域知識結(jié)合不夠，停留于科普性知識介紹，其先進性和實用

8、性不高。2.2.2動態(tài)服務(wù)能力低，時效性差。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的多變因素復雜，受很多外界條件的影響，有許多結(jié)果事先是無法預測的，這就要求專家系統(tǒng)有適應動態(tài)變化的能力，而我國目前的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)多數(shù)是靜態(tài)的，因此在農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)過程中必須注意動態(tài)性建設(shè)4,9。2.2.3缺少進一步延續(xù)開發(fā)的能力。一些農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)只是為了一時的應用，而忽視了搭建好功能強、靈活性高的平臺，缺少二次開發(fā)的接口。目前雖然有許多的開發(fā)工具，但通用性差，很難在農(nóng)業(yè)基層普及，使那些具有普通計算機水平而又想開發(fā)所研究領(lǐng)域?qū)＜蚁到y(tǒng)的人員無計可施，從而限制了專家系統(tǒng)的進一步開發(fā)與應用，因此，開發(fā)與應用并進，增強系統(tǒng)的實用性是非常必要的。2.

9、2.4網(wǎng)絡(luò)化農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的開發(fā)數(shù)量不多。多數(shù)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)僅局限于某一區(qū)域，應用面窄，若要擴大應用范圍，就得大力開發(fā)網(wǎng)絡(luò)版專家系統(tǒng)，充分利用好網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)專家系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化遠程服務(wù)，這也是今后專家系統(tǒng)研制和應用的大勢所趨10。2.2.5推廣問題。目前研制出的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)較多，但真正用于生產(chǎn)實際的不多，這說明我們重開發(fā)，輕系統(tǒng)推廣，在推廣上下的功夫不夠。在目前家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制情況下，每戶的種、養(yǎng)殖的規(guī)模都很小.投資電腦、購買專家系統(tǒng)軟件費用很高，投入產(chǎn)出比很低，要推廣就得換思路。充分利用互聯(lián)網(wǎng)，在各地網(wǎng)站設(shè)立專家系統(tǒng)咨詢推廣點，或許是不錯的選擇。同時，加強農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的實用培訓，提高使用者的對專家系

10、統(tǒng)的認識、計算機使用水平和科學生產(chǎn)的水平，也是推廣中需要加強的措施之一。2. 2.6知識產(chǎn)權(quán)問題在開發(fā)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)時，需要大量領(lǐng)域?qū)＜业闹腔刍蛘哒f采納了許多領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗，如果專家系統(tǒng)作為產(chǎn)品要銷售時，就存在商業(yè)盈利目的，就必然會產(chǎn)生知識產(chǎn)權(quán)的糾紛?，F(xiàn)在農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的使用還不普遍，但是隨著網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)業(yè)的發(fā)展，各國都在重視網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的知識產(chǎn)權(quán)立法問題。對此，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的設(shè)計者在建造時，所采用的各種圖文資料最好是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的，或者購買別人的圖文資料。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)中，無論是知識庫中知識的抽取、規(guī)則的確定，還是推理機的設(shè)計，每一個環(huán)節(jié)都要符合科學的原則，相關(guān)數(shù)據(jù)、公式都要經(jīng)實踐檢驗，經(jīng)試運行完善后才可正式使用。因此，在研制農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)時，要有法律意識，研制者要對專家系統(tǒng)使用的后果負責11。3農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)