基于苏北区域的农业专家诊断系统开发与研究

1、基于苏北区域的农业专家诊断系统开发与研究潘凡指导老师：杨永论文摘要1.详述了农业专家系统在农作物病虫害诊断中的应用问题;2.重点说明农业专家系统是农业信息化发展过程中一个重要工具;3.表明农业专家系统理论成熟, 但在实际生产过程中的应用还不广泛, 局限性强, 涵盖率较低,利用已成型的农业专家系统;进行二次开发,结合实际,形成了适合自己地区的农业专家系统, 推广发挥出系统的功效;4. 首先阐述了发展农业专家系统目前背景, 缺点, 提出了农业专家系统在苏北区的本地化应用改造的问题,即利用农作物远程视频诊断系统和web查询系统构建的农业专家系统;5.介绍了该系统的组成方案、运作模式、实施方案,以及该

2、系统目前已经进行的运行情况,各个诊断点的选择、管理等等问题。最后介绍该系统在苏北农业病虫害防治诊断系统在诊断过程的案例,说明了诊断过程的优势以及不足之处,并提出了解决办法。汇报目 录研究背景与意义专家诊断系统的开发与研究结论与展望系统的优点与主要问题研究背景农技服务力量不足、服务手段落后、服务受益面小,同农民迫切需求产生很大矛盾；需要在苏北农业信息服务中心建立一套农业专家管理系统,在苏北地区推广应用, 解决难题；本文以农作物病虫害远程专家诊断系统为例,以专家病虫害远程诊断的过程,项目进展作为农业专家管理系统基础数据库形成的原材料,来研究这套系统的构建与应用。研究意义1.建立完善的农业信息远程视

3、频服务平台是现代农业生产发展的客观要求,提高农业信息水平,将推动苏北农业转型,结构调整,加快苏北农业生产的发展。2. 在解决一段时间病虫害问题后,诊断案例充实后进行农业专家管理系统建立运行,有效节约人力物力,利用数据库中信息,减少相似案例的解答过程。3.利用数据库中的检索查询,提高病害案例的利用率,有利于更多人看到案例。所以本文提到的农业专家管理系统主要功能是提供农业病虫害远程专家诊断功能。苏北农业信息服务中心的SWOT分析实例研究分析内部因素外部因素优势（S）劣势（W）农业发展基础较好，农副产品优势明显；建设新农村劳动力成本比较优势突出劳动力的科技文化素质较低，农民在新农村的建设主体地位缺失

4、；农村产业结构不合理，农业产业化程度不高；基础设施建设落后，投入不足：农村社会保障制度不完善机会（O）国家全面建设小康社会与新农村建设政策支持；江苏省政府对苏北经济发展的重视SO战略优化农业结构，壮大特色农业规模，发展现代农业；以农产品加工为重点，发展农村工业WO战略抓好基础教育和职业教育，培育新型农民；调整产业结构，加快推进农业产业化，增加农民收入；加强农村基础设施建设威胁(T)苏北和苏南发展差距过大，城乡发展差距大；新农村建设资金不充裕，发展后劲不足ST战略增加苏北新农村投入；加快城镇化进程，转移农村剩余劳动力WT战略政府为新农村建设提供保障；健全农村社会保障制度；政府主导、农民主体、社会

5、参与全方面推进苏北新农村建设专家诊断系统的开发与研究多媒体技术与农业诊断系统的关系1.利用多媒体技术,农业科技人员把抽象的、复杂的农业科技知识转化成简单的、易于掌握的声音、图像、文字、视频于一体的系统, 方便农民朋友理解且加深了印象。对一些特别难理解的内容,做成视频的形式,配上声音和文字方便直观效果更佳。通过多媒体技术可获取的知识量增大,便于抄写多媒体所含信息容量大。技术人员可准备更多的授课内容,方便携带,农民朋友也可获得更多有用的农业知识。2.农业专家系统的远程农业诊断部分利用多媒体技术,将位于乡村农资店终端看到的图像传到专家诊断中心,有专家根据病害样本做出分析后,给农户做出解答。同时在解答

6、完这个病害的案例后,会将病害图片、诊断过程以及处理办法公布在专门的网站之上便于更多农户查看。专家诊断系统的开发与研究农业诊断系统利用了：1.远程视频系统（用电视或电脑在两个或多个地点的用户间举行交流,实时传送声音、图像的通信方式。）2.数据库系统（一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统,是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。）3.Web页面发布系统（将一系列信息集中管理，系统化、标准化发到网上的一种网站应用程序。）专家诊断系统的开发与研究远程诊断系统的实施方案 以农业远程诊断分中心和指挥调度分中心为重要服务支撑,以远程视频点为触角。将农业科研专家、农业政府、基层农户三方在农业

7、信息中心的连接下形成一个整体,形成高效的沟通体系。建设农业远程视频服务控制总中心,指挥全局系统建设农业专家远程诊断分中心,提供技术支持保障在苏北五个市农业管理部门建立农业管理部门的相关建立辅助信息点,由于专家诊断系统的诊断结果采取网站公布的形式,就可以为市区农业管理部门提供一手参考资料,便于准确了解相邻的市区是否发生农作物灾害,及时采取措施。建立农作物病虫害诊断终端点,解决农业信息传递难题。专家诊断系统的开发与研究诊断结束后数据资料库的建立方式1.每次视屏诊断结束后,专家会对诊断的详细信息经过做记录以保存记录资料，这些资料都是非常贵的案例,对于今后数据库读不断补充,维护升级提供了详细的一手资料

8、2.建立数据库系统,以及做好后期数据的维护,在之前已经有较多的计算机专家做出过探讨,我认为一种结合基于案例的推理技术(Case BasedReasoning, CBR)和基于规则的系统(Rule Based Reasoning, RBR)的数据库查询方式比较适合专家和普通农户的查询,对于知识性的一些农业基础知识使用规则推理来说比较适合,比如说不同品种蔬菜的作物特点、生长周期,生长各个阶段应该施用什么样的肥料,这些知识根据目录查询即可。专家诊断系统的开发与研究诊断结束后数据资料库的建立方式1.对于针对性、时效性比较强的问题,可以使用CBR基于案例的推理系统它以案例为基础进行推理,把人们以往的经验

9、储存成一个个的案例形成的案例库2.当新问题出现时,便可在经过推理机的判断在案例库中搜索,找到合适案例作为新问题处理的参考,即实践经验重用3.如果找到的案例不是很合适可以做适当修改以解决当前问题,修改后的案例便可再次送入案例库,以备下次使用,即实现了经验自学习,可以不断扩大数据库的内容。专家诊断系统的开发与研究系统综合运用方案1. 遇到病虫害时, 将病害的发生样本,也就是病害的蔬菜带到离家最近的农药等农资销售点,像农业专家诊断中心提出申请2.中心值班人员接到申请后, 通视频通话系统,与对方沟通后或看到对方的病害样本,判断农户是需要蔬菜专家、还是农业机械专家或者是农业政策专家3.根据农户的需求,转

10、接当日坐席的农业专家,由于一般农户不能将发生病害的状况清楚的表述出来,所以专家在远程看到了病害的样本后了解农户的种植习惯,就能很清楚的了解到问题发生情况。4.诊断过程,专家将病害发生的情况通过文字准确的记录下来,由于系统可以将整个诊断系统进行录制,还可以将病害样本随时打印出来,附在文字记录后。5.诊断完成后,工作人员将专家的文字手稿整理出来配图片,配置标题、关键字等标识后放入农作物诊断数据库中,以备通过案例、或关键字形式等其它方式查询。6.当其他想了解最近农作物病情的用户可以通过WEB查询系统通过关键字、诊断案例等方式查看到诊断过得病例,便于进一步了解灾情。DESIGN IN SU LAURN

11、系统优点利用该系统实现了远程病虫害诊断功能。使农民群众和农业专家能够通过互联网和无线3G网络实现异地音、视频信息交流,专家能通过远程视频对农作物病虫害样本进行辨识并对农民进行技术指导和问题解答,为苏北地区将理论运用在实际农业生产中的项目。集中优势提供服务。将优秀的农技专家集中为更多农户服务,提高为农户服务效率。实现病虫害监测功能。利用该平台实现农业病虫害发生情况的监测功能对诊断过程中出现的各种,及时了解病虫害发生发展情况。农户将农业生产中的农资情况、农业种植面积、蔬菜价格品种等农情信息反馈农业专家,实现农情动态及时监测。建立诊断资料查询数据库,通过农业诊断信息网站可以及时查询到诊断过的案例。利

12、用该系统可以 展示农业技术远程教育培训以及远程调度指挥功能。DESIGN IN SU LAURN系统问题1.专家库的选择和管理,远程诊断系统需要有一定的专家资源提供稳定可靠的保证,专家的选择和管理是关系到系统能否正常运行的重要因素;2. 建成远程视频诊断点的选点问题;3.农业远程专家诊断过后的案例整理,诊断完成以后,如何让更多的农户能搜寻到相似案例,能在专家诊断网站上及时查询到病虫害发生的案例,让系统不断能够自我补充和完善,得到更多、更细分化的案例;4.农业资金投入问题, 但是项目实施需大量资金作保证,能够提供必要的基础设施,近几年国家在农业信息化建设的项目上不断加大投入,但农村的基础设施还非

13、常薄弱,许多有利于农民的项目或者好的想法由于条件的限制不能实施;5.农业远程视频诊断系统使用的软件选择。农业远程视频诊断系统需要使用一套远程诊断软件, 农业专家系统要在本地实施,就必须要求具有 发软件的二次开发人员,这就要求有即熟悉农业基本知识,又熟悉软件二次 发的优秀人才,所以农业部门如何招收人才,并且留住人才都将是一个面临的问题。DESIGN IN SU LAURN结论 通过这些系统和应用的推广来看,农业专家系统在农村有很广阔的市场,可以得到了基层农户的认可,提高了病虫害真挚的效率,降低了农作物种植成本,间接地为稳定蔬菜以及农产品价格起到了一定作用,所以这套经过了本地化的农业专家系统在苏北应该可以得到很好的应用,希望这种运行方法能够为信息化推广以及农业发展起到作用。新的展望开始了展望1.随着计算机应用的日益普及和信息高速公路的建设,农业专家系统和农业信息网必将成为农业科技知识和农业信息传播的重要手段,也终将成为促进农业快速发展的积极动力；2.鉴于专家系统在农业生产发展中的重要作用,加快农业专家系统的研究发展势在必行。我们有理由相信,农