基于蘇北區(qū)域的農(nóng)業(yè)專家診斷系統(tǒng)開發(fā)與研究

1、基于蘇北區(qū)域的農(nóng)業(yè)專家診斷系統(tǒng)開發(fā)與研究潘凡指導(dǎo)老師：楊永論文摘要1.詳述了農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)在農(nóng)作物病蟲害診斷中的應(yīng)用問題;2.重點說明農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展過程中一個重要工具;3.表明農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)理論成熟, 但在實際生產(chǎn)過程中的應(yīng)用還不廣泛, 局限性強, 涵蓋率較低,利用已成型的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng);進行二次開發(fā),結(jié)合實際,形成了適合自己地區(qū)的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng), 推廣發(fā)揮出系統(tǒng)的功效;4. 首先闡述了發(fā)展農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)目前背景, 缺點, 提出了農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)在蘇北區(qū)的本地化應(yīng)用改造的問題,即利用農(nóng)作物遠程視頻診斷系統(tǒng)和web查詢系統(tǒng)構(gòu)建的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng);5.介紹了該系統(tǒng)的組成方案、運作模式、實施方案,以及該

2、系統(tǒng)目前已經(jīng)進行的運行情況,各個診斷點的選擇、管理等等問題。最后介紹該系統(tǒng)在蘇北農(nóng)業(yè)病蟲害防治診斷系統(tǒng)在診斷過程的案例,說明了診斷過程的優(yōu)勢以及不足之處,并提出了解決辦法。匯報目 錄研究背景與意義專家診斷系統(tǒng)的開發(fā)與研究結(jié)論與展望系統(tǒng)的優(yōu)點與主要問題研究背景農(nóng)技服務(wù)力量不足、服務(wù)手段落后、服務(wù)受益面小,同農(nóng)民迫切需求產(chǎn)生很大矛盾；需要在蘇北農(nóng)業(yè)信息服務(wù)中心建立一套農(nóng)業(yè)專家管理系統(tǒng),在蘇北地區(qū)推廣應(yīng)用, 解決難題；本文以農(nóng)作物病蟲害遠程專家診斷系統(tǒng)為例,以專家病蟲害遠程診斷的過程,項目進展作為農(nóng)業(yè)專家管理系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫形成的原材料,來研究這套系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用。研究意義1.建立完善的農(nóng)業(yè)信息遠程視

3、頻服務(wù)平臺是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的客觀要求,提高農(nóng)業(yè)信息水平,將推動蘇北農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型,結(jié)構(gòu)調(diào)整,加快蘇北農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。2. 在解決一段時間病蟲害問題后,診斷案例充實后進行農(nóng)業(yè)專家管理系統(tǒng)建立運行,有效節(jié)約人力物力,利用數(shù)據(jù)庫中信息,減少相似案例的解答過程。3.利用數(shù)據(jù)庫中的檢索查詢,提高病害案例的利用率,有利于更多人看到案例。所以本文提到的農(nóng)業(yè)專家管理系統(tǒng)主要功能是提供農(nóng)業(yè)病蟲害遠程專家診斷功能。蘇北農(nóng)業(yè)信息服務(wù)中心的SWOT分析實例研究分析內(nèi)部因素外部因素優(yōu)勢（S）劣勢（W）農(nóng)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)較好，農(nóng)副產(chǎn)品優(yōu)勢明顯；建設(shè)新農(nóng)村勞動力成本比較優(yōu)勢突出勞動力的科技文化素質(zhì)較低，農(nóng)民在新農(nóng)村的建設(shè)主體地位缺失

4、；農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化程度不高；基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后，投入不足：農(nóng)村社會保障制度不完善機會（O）國家全面建設(shè)小康社會與新農(nóng)村建設(shè)政策支持；江蘇省政府對蘇北經(jīng)濟發(fā)展的重視SO戰(zhàn)略優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，壯大特色農(nóng)業(yè)規(guī)模，發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)；以農(nóng)產(chǎn)品加工為重點，發(fā)展農(nóng)村工業(yè)WO戰(zhàn)略抓好基礎(chǔ)教育和職業(yè)教育，培育新型農(nóng)民；調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加快推進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化，增加農(nóng)民收入；加強農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)威脅(T)蘇北和蘇南發(fā)展差距過大，城鄉(xiāng)發(fā)展差距大；新農(nóng)村建設(shè)資金不充裕，發(fā)展后勁不足ST戰(zhàn)略增加蘇北新農(nóng)村投入；加快城鎮(zhèn)化進程，轉(zhuǎn)移農(nóng)村剩余勞動力WT戰(zhàn)略政府為新農(nóng)村建設(shè)提供保障；健全農(nóng)村社會保障制度；政府主導(dǎo)、農(nóng)民主體、社會

5、參與全方面推進蘇北新農(nóng)村建設(shè)專家診斷系統(tǒng)的開發(fā)與研究多媒體技術(shù)與農(nóng)業(yè)診斷系統(tǒng)的關(guān)系1.利用多媒體技術(shù),農(nóng)業(yè)科技人員把抽象的、復(fù)雜的農(nóng)業(yè)科技知識轉(zhuǎn)化成簡單的、易于掌握的聲音、圖像、文字、視頻于一體的系統(tǒng), 方便農(nóng)民朋友理解且加深了印象。對一些特別難理解的內(nèi)容,做成視頻的形式,配上聲音和文字方便直觀效果更佳。通過多媒體技術(shù)可獲取的知識量增大,便于抄寫多媒體所含信息容量大。技術(shù)人員可準備更多的授課內(nèi)容,方便攜帶,農(nóng)民朋友也可獲得更多有用的農(nóng)業(yè)知識。2.農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的遠程農(nóng)業(yè)診斷部分利用多媒體技術(shù),將位于鄉(xiāng)村農(nóng)資店終端看到的圖像傳到專家診斷中心,有專家根據(jù)病害樣本做出分析后,給農(nóng)戶做出解答。同時在解答

6、完這個病害的案例后,會將病害圖片、診斷過程以及處理辦法公布在專門的網(wǎng)站之上便于更多農(nóng)戶查看。專家診斷系統(tǒng)的開發(fā)與研究農(nóng)業(yè)診斷系統(tǒng)利用了：1.遠程視頻系統(tǒng)（用電視或電腦在兩個或多個地點的用戶間舉行交流,實時傳送聲音、圖像的通信方式。）2.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（一個實際可運行的存儲、維護和應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng),是存儲介質(zhì)、處理對象和管理系統(tǒng)的集合體。）3.Web頁面發(fā)布系統(tǒng)（將一系列信息集中管理，系統(tǒng)化、標準化發(fā)到網(wǎng)上的一種網(wǎng)站應(yīng)用程序。）專家診斷系統(tǒng)的開發(fā)與研究遠程診斷系統(tǒng)的實施方案 以農(nóng)業(yè)遠程診斷分中心和指揮調(diào)度分中心為重要服務(wù)支撐,以遠程視頻點為觸角。將農(nóng)業(yè)科研專家、農(nóng)業(yè)政府、基層農(nóng)戶三方在農(nóng)業(yè)

7、信息中心的連接下形成一個整體,形成高效的溝通體系。建設(shè)農(nóng)業(yè)遠程視頻服務(wù)控制總中心,指揮全局系統(tǒng)建設(shè)農(nóng)業(yè)專家遠程診斷分中心,提供技術(shù)支持保障在蘇北五個市農(nóng)業(yè)管理部門建立農(nóng)業(yè)管理部門的相關(guān)建立輔助信息點,由于專家診斷系統(tǒng)的診斷結(jié)果采取網(wǎng)站公布的形式,就可以為市區(qū)農(nóng)業(yè)管理部門提供一手參考資料,便于準確了解相鄰的市區(qū)是否發(fā)生農(nóng)作物災(zāi)害,及時采取措施。建立農(nóng)作物病蟲害診斷終端點,解決農(nóng)業(yè)信息傳遞難題。專家診斷系統(tǒng)的開發(fā)與研究診斷結(jié)束后數(shù)據(jù)資料庫的建立方式1.每次視屏診斷結(jié)束后,專家會對診斷的詳細信息經(jīng)過做記錄以保存記錄資料，這些資料都是非常貴的案例,對于今后數(shù)據(jù)庫讀不斷補充,維護升級提供了詳細的一手資料

8、2.建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),以及做好后期數(shù)據(jù)的維護,在之前已經(jīng)有較多的計算機專家做出過探討,我認為一種結(jié)合基于案例的推理技術(shù)(Case BasedReasoning, CBR)和基于規(guī)則的系統(tǒng)(Rule Based Reasoning, RBR)的數(shù)據(jù)庫查詢方式比較適合專家和普通農(nóng)戶的查詢,對于知識性的一些農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)知識使用規(guī)則推理來說比較適合,比如說不同品種蔬菜的作物特點、生長周期,生長各個階段應(yīng)該施用什么樣的肥料,這些知識根據(jù)目錄查詢即可。專家診斷系統(tǒng)的開發(fā)與研究診斷結(jié)束后數(shù)據(jù)資料庫的建立方式1.對于針對性、時效性比較強的問題,可以使用CBR基于案例的推理系統(tǒng)它以案例為基礎(chǔ)進行推理,把人們以往的經(jīng)驗

9、儲存成一個個的案例形成的案例庫2.當新問題出現(xiàn)時,便可在經(jīng)過推理機的判斷在案例庫中搜索,找到合適案例作為新問題處理的參考,即實踐經(jīng)驗重用3.如果找到的案例不是很合適可以做適當修改以解決當前問題,修改后的案例便可再次送入案例庫,以備下次使用,即實現(xiàn)了經(jīng)驗自學(xué)習(xí),可以不斷擴大數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。專家診斷系統(tǒng)的開發(fā)與研究系統(tǒng)綜合運用方案1. 遇到病蟲害時, 將病害的發(fā)生樣本,也就是病害的蔬菜帶到離家最近的農(nóng)藥等農(nóng)資銷售點,像農(nóng)業(yè)專家診斷中心提出申請2.中心值班人員接到申請后, 通視頻通話系統(tǒng),與對方溝通后或看到對方的病害樣本,判斷農(nóng)戶是需要蔬菜專家、還是農(nóng)業(yè)機械專家或者是農(nóng)業(yè)政策專家3.根據(jù)農(nóng)戶的需求,轉(zhuǎn)

10、接當日坐席的農(nóng)業(yè)專家,由于一般農(nóng)戶不能將發(fā)生病害的狀況清楚的表述出來,所以專家在遠程看到了病害的樣本后了解農(nóng)戶的種植習(xí)慣,就能很清楚的了解到問題發(fā)生情況。4.診斷過程,專家將病害發(fā)生的情況通過文字準確的記錄下來,由于系統(tǒng)可以將整個診斷系統(tǒng)進行錄制,還可以將病害樣本隨時打印出來,附在文字記錄后。5.診斷完成后,工作人員將專家的文字手稿整理出來配圖片,配置標題、關(guān)鍵字等標識后放入農(nóng)作物診斷數(shù)據(jù)庫中,以備通過案例、或關(guān)鍵字形式等其它方式查詢。6.當其他想了解最近農(nóng)作物病情的用戶可以通過WEB查詢系統(tǒng)通過關(guān)鍵字、診斷案例等方式查看到診斷過得病例,便于進一步了解災(zāi)情。DESIGN IN SU LAURN

11、系統(tǒng)優(yōu)點利用該系統(tǒng)實現(xiàn)了遠程病蟲害診斷功能。使農(nóng)民群眾和農(nóng)業(yè)專家能夠通過互聯(lián)網(wǎng)和無線3G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)異地音、視頻信息交流,專家能通過遠程視頻對農(nóng)作物病蟲害樣本進行辨識并對農(nóng)民進行技術(shù)指導(dǎo)和問題解答,為蘇北地區(qū)將理論運用在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的項目。集中優(yōu)勢提供服務(wù)。將優(yōu)秀的農(nóng)技專家集中為更多農(nóng)戶服務(wù),提高為農(nóng)戶服務(wù)效率。實現(xiàn)病蟲害監(jiān)測功能。利用該平臺實現(xiàn)農(nóng)業(yè)病蟲害發(fā)生情況的監(jiān)測功能對診斷過程中出現(xiàn)的各種,及時了解病蟲害發(fā)生發(fā)展情況。農(nóng)戶將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)資情況、農(nóng)業(yè)種植面積、蔬菜價格品種等農(nóng)情信息反饋農(nóng)業(yè)專家,實現(xiàn)農(nóng)情動態(tài)及時監(jiān)測。建立診斷資料查詢數(shù)據(jù)庫,通過農(nóng)業(yè)診斷信息網(wǎng)站可以及時查詢到診斷過的案例。利

12、用該系統(tǒng)可以 展示農(nóng)業(yè)技術(shù)遠程教育培訓(xùn)以及遠程調(diào)度指揮功能。DESIGN IN SU LAURN系統(tǒng)問題1.專家?guī)斓倪x擇和管理,遠程診斷系統(tǒng)需要有一定的專家資源提供穩(wěn)定可靠的保證,專家的選擇和管理是關(guān)系到系統(tǒng)能否正常運行的重要因素;2. 建成遠程視頻診斷點的選點問題;3.農(nóng)業(yè)遠程專家診斷過后的案例整理,診斷完成以后,如何讓更多的農(nóng)戶能搜尋到相似案例,能在專家診斷網(wǎng)站上及時查詢到病蟲害發(fā)生的案例,讓系統(tǒng)不斷能夠自我補充和完善,得到更多、更細分化的案例;4.農(nóng)業(yè)資金投入問題, 但是項目實施需大量資金作保證,能夠提供必要的基礎(chǔ)設(shè)施,近幾年國家在農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)的項目上不斷加大投入,但農(nóng)村的基礎(chǔ)設(shè)施還非

13、常薄弱,許多有利于農(nóng)民的項目或者好的想法由于條件的限制不能實施;5.農(nóng)業(yè)遠程視頻診斷系統(tǒng)使用的軟件選擇。農(nóng)業(yè)遠程視頻診斷系統(tǒng)需要使用一套遠程診斷軟件, 農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)要在本地實施,就必須要求具有 發(fā)軟件的二次開發(fā)人員,這就要求有即熟悉農(nóng)業(yè)基本知識,又熟悉軟件二次 發(fā)的優(yōu)秀人才,所以農(nóng)業(yè)部門如何招收人才,并且留住人才都將是一個面臨的問題。DESIGN IN SU LAURN結(jié)論 通過這些系統(tǒng)和應(yīng)用的推廣來看,農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)在農(nóng)村有很廣闊的市場,可以得到了基層農(nóng)戶的認可,提高了病蟲害真摯的效率,降低了農(nóng)作物種植成本,間接地為穩(wěn)定蔬菜以及農(nóng)產(chǎn)品價格起到了一定作用,所以這套經(jīng)過了本地化的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)在蘇北應(yīng)該可以得到很好的應(yīng)用,希望這種運行方法能夠為信息化推廣以及農(nóng)業(yè)發(fā)展起到作用。新的展望開始了展望1.隨著計算機應(yīng)用的日益普及和信息高速公路的建設(shè),農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)必將成為農(nóng)業(yè)科技知識和農(nóng)業(yè)信息傳播的重要手段,也終將成為促進農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的積極動力；2.鑒于專家系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中的重要作用,加快農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的研究發(fā)展勢在必行。我們有理由相信,農(nóng)