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专家系统是一个智能计算机程序,它利用知识和经验,通过推理来解决某领域中只有人类专家才能解决的难题。专家系统的研究和应用已经成为全世界人工智能研究的热点和焦点,它们在农业领域的应用为农业生产带来了很大的经济效益。我国政府提出的发展农业智能系统的战略为我们创造了广阔的发展空间,同时也为智能农业系统的发展带来了无限的发展契机。 黄瓜栽培管理多媒体专家系统的开发和研究是在结合国内外研究现状,针对我国设施园艺的发展的实际需求和以解决生产实践中的难题为目的的基础上提出的,具有很重要的现实意义。本专家系统包含8个子系统,即黄瓜品种选择、保护地选择及建设、育苗技术、定植管理、植株调整、病虫害诊断与防治、病虫害查询、系统帮助,其中黄瓜病虫害诊断与防治子系统是该专家系统的主要内容。 (1)针对黄瓜病虫害诊断的特点,本研究设计了基于数据库的规则库和其它的信息库,在规则库的建设中,用多维数据表来模仿了人脑信息的存贮与激活方式,以这种方式建立的规则库适合蔬菜病虫害诊断知识的特点,具有实用性强、操作和维护简单的特点。 (2)本研究针对黄瓜病虫害诊断知识的特点,利用数值诊断的原理和方法,对每个病虫害的症状或特征数值化,以数值的大小判断发生病虫害的种类,用病虫害可信度表示诊断的准确性:利用“IF<症状M>Then<病虫害D>CF(D)”的知识表示方法,其中“症状M”是病虫害集合D中的一个共有元素,CF(D)表示对应病虫害可信度的集合。每个病虫害d_i的sum from i to n cfd_i=1,这种知识表示方法可以很好的表示黄瓜病虫害诊断所需的专家知识。 (3)本系统在传统专家系统精确推理和模糊推理的理论指导下,通过对领域专家在诊断黄瓜病虫害过程中思维方式的研究,提出了适用于蔬菜病虫害诊断过程的混和推理模式,即先进行正向推理,由正向推理得出一组假设结论,然后进行反向推理,去验证假设结论集合中的元素是否符合用户遇到的实际问题。在整个推理过程中,本研究对症状和病虫害之间的关系进行了量化,由一定的数字来表示这两者之间关系的强弱,实现了黄瓜病虫害的数值诊断。由于病虫害与症状之间是一一对应的关系,并且又有数值作为它们之间联系的纽带,从而实现了系统与用户的动态交互,从一定程度上模拟了专家在解决问题中的思维过程和推理方法,使系统更加人性化、效率更高、准确性更好、实用性更强。 (4)本文还根据农业病虫害诊断的特点以及生产实践的需求,本研究提出了软件复用技术在蔬菜病虫害多媒体诊断专家系统研制中的应用策略,对一些关键技术通过逐步完善,可以逐渐形成蔬菜病虫害多媒体诊断多媒体专家系统开发平台,将会大大提高蔬菜病虫害多媒体诊断专家系统的开发效率。 (5)系统的主要流程是用Authorware软件制作完成。黄瓜病虫害诊断多媒体子系统是用Visual Basic语言、Access数据库、Photoshop等完成。其运行环境是:可运行于中文简体版本的Microsoft Windows98/Me/2000 Server/XP,运行空间在300M以上,其最佳浏览屏幕区域为800×600像素。 本研究从解决生产实践中的难题出发,以实际应用为目的,对黄瓜栽培管理多媒体专家系统的各项技术做了全面的论述,提出了一些适合蔬菜栽培管理多媒体专家系统特点和要求的研制方法,为专业人员开发其它蔬菜栽培管理多媒体专家系统积累了重要的基础资料,也为专家系统在农业领域的应用做了一些丛础性的研究,大大推进了专家系统应川与实践。