基于模糊推理的农业病虫害专家系统
农业病虫害专家系统，也称为农业智能系统，已成为农业信息化的一项重要技术，其主要功能是模拟人类专家的决策分析过程。农业病虫害专家系统建有独立的知识库，具有知识表示、模拟专家推理、结果获取和知识库更新等技术。目前的农业病虫害专家系统能在相对较短的时间内，综合考虑农业专家多年积累的知识和经验，根据用户的实际情况做出专家水平的病虫害诊断［1］。
我国从上世纪80年代开始才进入到农业专家系统的研究中［2］。第一个农业专家系统是由中科院合肥智能化研究所开发的施肥咨询专家系统。上世纪90年代以后，我国农业专家系统的研究蓬勃发展，如1993年研制的作物病虫害诊断专家系统HDS、中国农业科学院研制的棉花高产栽培生育动态模型CGSM等。自1999年以来，中国农业大学等在农业专家系统与3S的结合等方面进行了研究；湖南农业大学开发了基于Web的油菜专家系统［3］。由于我国的农业病虫害问题纷繁复杂且不断变化，而传统农业病虫害专家系统在知识库建立方面存在局限性，因此在我国农业病虫害问题上，模糊推理越来越体现出其得天独厚的优势［4］。随着Web等技术的出现，模糊推理在农业应用中有了飞速发展。近年来涌现出许多
浙江农业学报Acta Agriculturae Zhejiangensis21（5）：506～509，2009
基于模糊推理的农业病虫害专家系统
唐惠丽，周炼清*，叶基瑶，梁建设，史舟
（浙江大学农业遥感与信息技术应用研究所，浙江杭州310029）
摘要：针对农业病虫害问题的复杂性，将模糊推理技术应用到农业病虫害专家系统中，建立病虫害介绍、症状及权重数据库。考虑对病症发生起肯定与否定两方面作用的症状，根据隶属度阈值筛选用户提供的信息，选用加权欧式距离法计算相似性，给出有效的病症诊断结果与信度。赋予用户一定的权限以修改数据库。最后说明系统推理过程。
关键词：模糊推理；加权欧式距离法；专家系统；信度
中图分类号：TP182文献标识码：A文章编号：1004-1524（2009）05-0506-04
Agriculture disease and pest diagnosis expert system based on fuzzy reasoning TANG Hui-li，ZHOU Lian-qing*，YE Ji-yao，LIANG Jian-she，SHI Zhou
（Institute of Agricultural Remote Sensing&Information Technology，College of Environmental and Resource Sci-ences，Zhejiang University，Hangzhou310029，China）
Abstract：In view of the complexity of the disease and pest problem，fuzzy reasoning method was presented in the agriculture disease and pest diagnosis expert system，including disease and pest introduction，symptoms，database of weights.Considering both positive and negative effects of the disease and pest symptoms on the diagnosis results，threshold was used to choose information given by users.Weighted Euclidean distance method was introduced to calculate the comparability.Effective diagnosis results and reliabilities were given out.Besides，users were granted with certain authorities to modify database.Finally，the reasoning process was illustrated.
Key words：fuzzy reasoning；weighted Euclidean distance method；expert system；reliability
收稿日期：2008-12-26
基金项目：国家科技支撑项目（2006BAD10A09）
作者简介：唐惠丽（1985-），女，浙江杭州人，硕士，主要从事遥感
应用研究。E-mail：thlsugar@https://www.360docs.net/doc/0f17829214.html,；Tel：86-571-86971831
*通讯作者，周炼清，E-mail：lianqing@https://www.360docs.net/doc/0f17829214.html,；Tel：86-138********
基于Web的农业专家系统，比较典型的如杭州市科技局、杭州市农办主办的“农业专家系统．net”、广西智能农业信息网等［5］。
目前，大部分系统的模糊推理技术是基于相似性的，即重点考虑了对某种病症发生起肯定作用的症状，却没有将对某种病症发生起否定作用的症状放在同等重要的地位进行考虑。另外，专家系统的诊断结果往往只给出作物可能患有的病症，却缺乏诊断结果的信度。本研究针对这些问题，综合考虑了对病症发生起肯定和否定作用的症状，采用欧氏距离法将诊断结果的信度进行量化，使农业病虫害专家系统的诊断结果更直观、明确、且更具有说服力。
1基于知识库的模糊推理方法
现实世界里存在大量很难用数学方式精确描述的模糊现象，例如：“好”、“坏”、“适合”、“比较理想”等概念，而模糊数学的出现很好地解决了这些问题。模糊数学是模糊推理的理论基础，是一个崭新的数学分支。其诞生的标志是美国加利福尼亚大学教授查德于1965年写的《模糊集合》［6］。之后，模糊数学很好地解决了许多精确数学无能为力的情况，给我们研究复杂的、难以用精确数学描述的问题带来了新的方法。将其应用到病虫害专家系统中，形成了基于模糊推理的农业病虫害专家系统。
基于模糊推理的农业病虫害专家系统能将用户反映的情况和数据库知识进行比较、选择、修改、补充后，选择性地使用存入数据库的知识，给出诊断结果及信度。近年来，随着国内外模糊数学逐渐应用到各个领域，模糊技术得到飞速发展。由于模糊推理描述、解决问题的方式更接近于人的思维，满足了用户复杂多样的实际问题对专家系统的要求，因此能降低知识描述的精确性要求、提高诊断效率、改善诊断质量、快速进行知识更新。
1.1模糊推理知识表示
通过查找农业病虫害资料及总结专家经验，采用如下模糊推理知识表示法。
对各种病症建立病症症状模糊集。病症知识表示采用序偶表示法［4］：
A＝｛（x1，A（x1）），（x2，A（x2）），…，（x n，A（x n）），（y1，A（y1）），（y2，A（y2）），…，（y m，A（y m））…｝各症状的权重集为：W=（w1，w2，…，w n，w′1，w′2
，…，w′m）
病症的诊断结果集表示为：Diagnose=（R，I，M）
其中，A表示某种病害或虫害；x i（i=1，2，…，n）表示数据库中对A发生起肯定作用的各种症状；y j（j=1，2，…，m）表示数据库中对A发生起否定作用的各种症状；A（x i）（i=1，2，…，n）［或A（y j）（j=1，2，…，m）］表示待测病症的症状相对于A的相应症状x i（或y j）的隶属度，是一个模糊描述待测病症的症状属于x i（或y j）的程度的量，取值为［0，1］。w i（i=1，2，…，n）表示症状x i和A的权重关系，即x i对A的肯定程度；w′j（j=1，2，…，m）表示症状y j和A的权重关系，即y j对A的否定程度。
将用户选择的症状与数据库中的各个病症知识集进行模糊推理，推理成功则返回诊断结果：Diagnose=（R，I，M）。R表示用户选择的症状被诊断为A的信度；I表示病症A的介绍，包括主要症状、发病原因、主要分布地区等；M表示A的防治方法。
为了排除一些干扰因素，采用了筛选法。用户选择症状时，设定隶属度阈值λ1，只考虑隶属度不小于λ1的输入症状。
1.2工作流程
模糊推理过程是农业病虫害专家系统的核心，可以模拟专家的思维过程，进行模糊推理，快速给出符合要求的结果［7］。系统工作流程图见图1。
首先，用户选择症状及待测病症各个症状与其的相似性，即隶属度。然后，症状按关键字在数据库中搜索。根据隶属度阈值，对所选症状进行筛选，那些隶属度小于阈值的症状不予考虑。通过模糊推理得出待测症状的诊断结果及信度。
最后，若用户对诊断结果不满意，经过用户名和密码认证后，用户将获得一定的权限用以修改、添加或删除数据库中的症状及权重。系统将保存用户修改内容，建立个性化的诊断系统。管理员定期查看用户个性化数据库中的知识修改，将合理的修改结果应用到总数据库。
1.3模糊推理过程
目前，模糊推理主要是通过计算输入症状集
唐惠丽等：基于模糊推理的农业病虫害专家系统507
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浙江农业学报第21卷第5期（2009年9月）
与数据库症状集的相似程度来进行的，其方法主要有贴近度、语义距离、相似度等。针对农业病虫害专家系统的知识特点，本研究采用加权的欧式距离法计算相似度。
用户选择症状及相对隶属度后，模糊推理过程如下：
（1）找出病症A 的所有症状，包含所有肯定症状x i （i =1，2，…，n ）和否定症状y j （j =1，2，…，
m ），以向量的形式建立A 的症状集：
A 0=（x 1，x 2，…，x n ，y 1，y 2，…，y m ）
将肯定症状x i （i =1，2，…，n ）赋值为1，否定症
状y j （j =1，2，…，m ）赋值为0。
A 0=（1，1，…，1，0，0，…，0）（n 个1，m 个0）
（2）用户选择症状经关键词匹配后，找出满足A 0的症状。根据用户选择的隶属度建立待测病症症状集向量B 0：
B 0＝［A （x 1），A （x 2），…，A （x n ），A （y 1），A （y 2）…A
（y m ）］
隶属度由该症状发生的频数表示［8］：
A （x i ）＝f （x i ）＝times （x i ）T
。
T ：待测品种植株总数；times （x i ）：待测品种表现出病症x i 的植株数；f （x i ）：待测品种植株中病
症x i 的出现频率。
根据设定的隶属度λ1，对B 0进行修正：
A （x i ）＝
A （x i ）
当A （x i ）≥λ10当A （x i ）＜λ1≥（i =1，2，…，n ）A （y j ）＝A （y
j ）
当A （y j ）≥λ10
当A （y j ）＜λ1
≥（j =1，2，…，m ）
（3）用加权欧氏距离法计算两个模糊集的相似程度。
调用A 的症状权重集：W ＝（w 1，w 2，…，w n ，w ′1，
w ′2，…，w ′m ）
计算A 的症状集向量A 0与待测病症症状集向量的加权欧氏距离：
d （A 0，B 0）＝
n i =1
Σw i
（1-A （x i
））2
+m
j =1
Σw ′j
（0-A （y j
））
2
姨
两模糊向量的相对欧式加权距离为：τ（A 0，
B 0）＝
d （A 0，B 0）
n
i =1
Σ
w i +m
j =1
Σw ′j
姨两模糊向量的相似度为：C （A 0，B 0）＝1-τ（A 0，
B 0）。即为待测病症被诊断为A 的信度。
很明显，如果B 0=（1，1，…，1，0，0，…，0）（n 个1，m 个0），表示B 0包含所有对A 发生起肯定作
开始
用户选择症状及隶属度关键字匹配搜索
选取下一条输入症状
选取下一条症状关键字
模糊推理
输出诊断结果
修改知识库并建立用户个性化数据库
存储结论
结束
是否小于隶属
度阀值
是否匹配成功
用户对结果是
否满意
Y
N
Y
N
N
Y
图1农业病虫害专家系统工作流程图
Fig.1Flow chart of agriculture disease and pest expert system
508··
用的症状且隶属度都为1，并且不包含任何对A 发生起否定作用的症状。这种情况下：d（A0，B0）＝0，τ（A0，B0）＝0，C（A0，B0）＝1。即B0与A0完全符合时，两者的相似度为1，待测病症被诊断为A的信度为100%。
反之，如果B0=（0，0，…，0，1，1，…，1）（n个0，m个1），表示B0不包含任何对A发生起肯定作用的症状，并且包含所有对A发生起否定作用的症状且隶属度为1。这种情况下：d（A0，B0）达到最大值，且τ（A0，B0）＝1，C（A0，B0）＝0。即B0与A0完全不符合时，两者的相似度为0，待测病症被诊断为A的信度为0%。
可见，用户选择的症状集与A的症状集越相似，即A0与B0两向量的对应元素越接近，两者相似度越高，待测病症被诊断为A的信度越高。这样的诊断结果是符合实际情况的。
（4）若用户对诊断结果不满意，可对病症A 的数据库知识进行修改。
2结果与讨论
农业病虫害专家系统选择的面向对象的知识表示方法，符合人的习惯性思维，能在不同层次表达专家知识，具有显著的灵活性和优越性。另外，采用的“浏览器/Web服务器/数据库”三层网络结构模型，形成了一整套网络化体系，实现了知识分类存储、系统管理、知识维护、信息查询、数据处理等功能。
面对众多复杂的农业病虫害问题，将模糊推理应用到农业专家系统中，制定了SQL知识存储方式，采用隶属度阈值进行信息筛选。模糊推理过程中，考虑对病症发生起肯定与否定两方面作用的症状，采用的加权欧式距离评价法直观易懂，给出诊断结果的同时也给出了信度。尤其是用户个性化数据库的制定，使用户既是系统的使用者，也是知识更新的参与者。在保证数据库安全性的前提下，满足了不同用户的特殊需求，减少了管理员搜集病虫害资料、更新数据库的工作量。
实践证明，采用加权欧式距离法进行模糊推理的农业专家系统能在很短的时间内给出准确、全面的诊断结果。系统易于操作，通用性强，计算量小，利于在Web上推广。
3结语
专家系统作为人工智能的研究热点，已应用到生产生活的各个领域。目前，我国模糊数学的理论研究在许多方面处于领先地位，在实际应用上也不乏独到之处。其中，基于模糊推理的农业专家系统作为模糊数学实际应用的典型，具有快速的推理能力和较高的处理问题的效率，能有效减轻知识搜集的工作量，降低知识描述的精确性要求，针对不同用户面对的具体农业病虫害问题给出具有专家水平的诊断结果和防治建议。随着网络信息技术和3S技术的发展，不断改进的农业病虫害专家系统将进一步促进我国农业信息化发展，为我国农业生产提供有力的保障。
参考文献：
［1］张东彦，杨武德，冯美臣.专家系统在我国农业上的应用现状、存在问题和发展趋势［J］.农业网络信息，2007，（2）：4-5.［2］赵春江，杨刚．农业专家系统现状与未来［J］．计算机农业应用，1992，（2）：1-8．
［3］梁文举，闻人中．专家系统及其在农业与自然资源管理中的应用［J］．农村生态环境，1996，12（3）：1-35．
［4］谌红.模糊数学在国民经济中的应用［M］.武汉：华中理工大学出版社，1994：1-6.
［5］毕小明.专家系统及其在我国农业中的应用［J］.科技广场，2006.05：115-116．
［6］Zadeh LA.Fuzzy sets as a basis for a the ory of possibility ［J］.Fuzzy Sets and Systems，1999，100（suppl）：9–34.［7］Corchade J M，Lees B.A hybrid case-based model for forecast-ing［J］.Applied Artificial Intelligence，2002，15（6）：105-130.［8］李龙龙，赵惠燕.基于案例和模糊推理的农业虫害专家系统研究［J］.计算机工程与设计，2007，28（22）：5570-5572.
（责任编辑陈华平）
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基于模糊推理的农业病虫害专家系统
农业病虫害专家系统，也称为农业智能系统，已成为农业信息化的一项重要技术，其主要功能是模拟人类专家的决策分析过程。农业病虫害专家系统建有独立的知识库，具有知识表示、模拟专家推理、结果获取和知识库更新等技术。目前的农业病虫害专家系统能在相对较短的时间内，综合考虑农业专家多年积累的知识和经验，根据用户的实际情况做出专家水平的病虫害诊断［1］。 我国从上世纪80年代开始才进入到农业专家系统的研究中［2］。第一个农业专家系统是由中科院合肥智能化研究所开发的施肥咨询专家系统。上世纪90年代以后，我国农业专家系统的研究蓬勃发展，如1993年研制的作物病虫害诊断专家系统HDS、中国农业科学院研制的棉花高产栽培生育动态模型CGSM等。自1999年以来，中国农业大学等在农业专家系统与3S的结合等方面进行了研究；湖南农业大学开发了基于Web的油菜专家系统［3］。由于我国的农业病虫害问题纷繁复杂且不断变化，而传统农业病虫害专家系统在知识库建立方面存在局限性，因此在我国农业病虫害问题上，模糊推理越来越体现出其得天独厚的优势［4］。随着Web等技术的出现，模糊推理在农业应用中有了飞速发展。近年来涌现出许多 浙江农业学报Acta Agriculturae Zhejiangensis21（5）：506～509，2009 基于模糊推理的农业病虫害专家系统 唐惠丽，周炼清*，叶基瑶，梁建设，史舟 （浙江大学农业遥感与信息技术应用研究所，浙江杭州310029） 摘要：针对农业病虫害问题的复杂性，将模糊推理技术应用到农业病虫害专家系统中，建立病虫害介绍、症状及权重数据库。考虑对病症发生起肯定与否定两方面作用的症状，根据隶属度阈值筛选用户提供的信息，选用加权欧式距离法计算相似性，给出有效的病症诊断结果与信度。赋予用户一定的权限以修改数据库。最后说明系统推理过程。 关键词：模糊推理；加权欧式距离法；专家系统；信度 中图分类号：TP182文献标识码：A文章编号：1004-1524（2009）05-0506-04 Agriculture disease and pest diagnosis expert system based on fuzzy reasoning TANG Hui-li，ZHOU Lian-qing*，YE Ji-yao，LIANG Jian-she，SHI Zhou （Institute of Agricultural Remote Sensing&Information Technology，College of Environmental and Resource Sci-ences，Zhejiang University，Hangzhou310029，China） Abstract：In view of the complexity of the disease and pest problem，fuzzy reasoning method was presented in the agriculture disease and pest diagnosis expert system，including disease and pest introduction，symptoms，database of weights.Considering both positive and negative effects of the disease and pest symptoms on the diagnosis results，threshold was used to choose information given by users.Weighted Euclidean distance method was introduced to calculate the comparability.Effective diagnosis results and reliabilities were given out.Besides，users were granted with certain authorities to modify database.Finally，the reasoning process was illustrated. Key words：fuzzy reasoning；weighted Euclidean distance method；expert system；reliability 收稿日期：2008-12-26 基金项目：国家科技支撑项目（2006BAD10A09） 作者简介：唐惠丽（1985-），女，浙江杭州人，硕士，主要从事遥感 应用研究。E-mail：thlsugar@https://www.360docs.net/doc/0f17829214.html,；Tel：86-571-86971831 *通讯作者，周炼清，E-mail：lianqing@https://www.360docs.net/doc/0f17829214.html,；Tel：86-138********
专家系统习题解答
第七章专家系统 7.1.答： （1）专家系统的定义 费根鲍姆（E．A．Feigenbaum）：“专家系统是一种智能的计算机程序，它运用知识和推理步骤来 解决只有专家才能解决的复杂问题” 专家系统是基于知识的系统，用于在某种特定的领域中运用领域专家多年积累的经验和专门知识， 求解需要专家才能解决的困难问题 保存和大面积推广各种专家的宝贵知识 博采众长 比人类专家更可靠，更灵活 （2）专家系统的特点 ①具有专家水平的专门知识 专家系统中的知识按其在问题求解中的作用可分为三个层次：数据级、知识库级和控制级 数据级知识（动态数据）：具体问题所提供的初始事实及在问题求解过程中所产生的中间结 论、最终结论 数据级知识通常存放于数据库中 知识库级知识：专家的知识，这一类知识是构成专家系统的基础 一个系统性能高低取决于这种知识质量和数量 控制级知识（元知识）：关于如何运用前两种知识的知识 在问题求解中的搜索策略、推理方法 ②能进行有效的推理 推理机构——能根据用户提供的已知事实，通过运用知识库中的知识，进行有效的推理，以实现问题的求解。专家系统的核心是知识库和推理机 ③具有启发性 除能利用大量专业知识外，还必须利用经验判断知识来对求解问题作出多个假设（依据某些条件选定一个假设，使推理继续进行） ④能根据不确定（不精确）的知识进行推理 综合利用模糊的信息和知识进行推理，得出结论 ⑤具有灵活性 知识库与推理机相互独立，使系统易于扩充，具有较大的灵活性 ⑥具有透明性 一般有解释机构，所以具有较好的透明性 解释机构向用户解释推理过程，回答“Why？”、“How？”等问题 ⑦具有交互性 一般都为交互式系统，具有较好的人机界面 一方面它需要与领域专家或知识工程师进行对话以获取知识；另一方面它也需要不断地从用户处 获得所需的已知事实并回答询问。 7.2.答：专家系统的一般结构 人机接口、推理机、知识库、动态数据库、知识获取机构、解释机构 知识库：主要用来存放领域专家提供的专门知识 (1) 知识表达方法的选择（最多的三种表示方法是产生式规则、框架和语义网络） ①充分表示领域知识 ②能充分、有效地进行推理 ③便于对知识的组织、维护与管理
农业病虫害防治工作简报【可编辑版】
农业病虫害防治工作简报 农业病虫害防治工作简报 今年5月以来，我县遭遇了持续强对流天气，水稻、玉米粮食和 蔬菜作物等病虫害普遍暴发。为了有效防控，确保粮食和蔬菜的正常 生长，我县积极组织开展了病虫害防治工作，现将工作开展情况汇报 如下： 一、深入田间地头，摸清病情虫情县农委农技人员在6月1 5日 对全县粮食和蔬菜作物进行了病虫害调查，全县粮食作物类病虫害发 生以稻飞虱为主，一般田块为1800 3000头百丛，高的达7000头百丛;蔬菜作物以霜霉病、角斑病、炭疽病、蓟马、潜叶蝇、晚疫病、绵疫 病发生为主。为了加强病虫害防治工作，把损失降到最低，县农委及 时向所有镇、街发布了农作物病虫情报及防治技术资料，要求各镇、 街积极行动起来广泛宣传，将病虫害防控措施落实到田间地头。 二、强化技术指导6月4日，针对当前的病虫害发生情况，县农 委庚即成立技术小组分片指导全县各镇、街的防治工作。技术小组成 员由农技中心、植保站、执法大队、蔬菜办、经作站技术人员组成。 技术小组一是要调查了解辖区内主要粮食作物和主要蔬菜品种病虫发 生及危害情况，以及各镇街工作和农户防治情况;二要指导各镇街农技人员识病辩虫，掌握必要的防治方法;三要对广大农户进行直接的宣传和指导。 三、加大宣传力度，全民动员采取防控措施6月5日以来，县技 术指导小组走访了全县28个镇街，发放宣传资料6000余份，接受群 众现场咨询上万人次，通过发放资料、现场讲解、田边示范拍查等方
式把病虫害防治方法尽可能地传到广大农户中。同时，指导小组对各镇街也提出了防治要求：一是要在农药经销店张贴防治方法，积极与农药经营户协调联系，经营户及时调供高效低毒农药及药械，并把防治信息宣传给广大农户;二是要做好虫情、病情的监测，及时向县农委反馈信息;三是要加大宣传力度，尽可能做到家喻户晓;四是建议有条件的村社，统一时间、统一药品进行防治。各镇街对病虫害防治工作也非常重视，成立了防控领导小组，制定了科学的防治方案，落实属地管理责任，加强组织协调，对防治工作做到了早安排、早部署，层层落实防控措施，形成主要领导亲自抓，分管领导具体抓的工作格局。通过广播、召开村社干部会议、院坝会、翻印技术资料、科技赶场、黑板报等多种形式广泛宣传，工作扎实有效。 附送： 农业科技下乡活动实施方案 农业科技下乡活动实施方案 农业科技下乡活动实施方案为贯彻落实区委、区政府关于201X年XX区民生实事建设的有关要求，扎实开展好全年的农业科技下乡活动，进一步提升我区农民科技文化素质和生产技能，发挥科技在农业农村经济发展中的支撑作用，结合我区实际，特制定本实施方案。 一、指导思想以党的十八届三中全会和201X年中央1号文件精神为指导，全面贯彻落实中央、省、市、区有关农业农村工作的决策部署，按照工业化、城镇化、信息化、农业现代化“四化同步”发展的要求，紧紧围绕城乡发展一体化这条主线，以促进农业增效、农民增
人工智能习题&答案-第6章-专家系统
第六章专家系统 6-1 什么叫做专家系统?它具有哪些特点与优点? 专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。也就是说，专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题。 特点： (1)启发性 专家系统能运用专家的知识与经验进行推理、判断和决策 (2)透明性 专家系统能够解释本身的推理过程和回答用户提出的问题，以便让用户能够了解推理过程，提高对专家系统的信赖感。 (3) 灵活性 专家系统能不断地增长知识，修改原有知识，不断更新。 优点： (1) 专家系统能够高效率、准确、周到、迅速和不知疲倦地进行工作。 (2) 专家系统解决实际问题时不受周围环境的影响，也不可能遗漏忘记。 (3) 可以使专家的专长不受时间和空间的限制，以便推广珍贵和稀缺的专家知识与经验。 (4) 专家系统能促进各领域的发展，它使各领域专家的专业知识和经验得到总结和精炼，能够广泛有力地传播专家的知识、经验和能力。 (5) 专家系统能汇集多领域专家的知识和经验以及他们协作解决重大问题的能力，它拥有更渊博的知识、更丰富的经验和更强的工作能力。 (6) 军事专家系统的水平是一个国家国防现代化的重要标志之一。 (7) 专家系统的研制和应用，具有巨大的经济效益和社会效益。 (8) 研究专家系统能够促进整个科学技术的发展。专家系统对人工智能的各个领域的发展起了很大的促进作用，并将对科技、经济、国防、教育、社会和人民生活产生极其深远的影响。
远程农作物病虫害诊断专家系统的设计与实现文献综述
附件 文献综述 论文题目远程农作物病虫害诊断专家系统的设计与实现系别_____ ______ _ 年级______ _ _ _ _ _ 专业_____ ___ ___ 学生姓名______ _____ 学号 ___ __ _ 指导教师______ ___ _ __ _ 职称______ __ ___ 系主任 _________________ _ _ ___ 2012年 04月22 日
文献综述 一、针对农作物病虫害诊断系统的研究 病虫害诊断目前已经在农业领域中得到了广泛的应用，作为一种有别于传统的专家到田里诊断病虫害的新型方式，病虫害诊断代替专家走向田里，在收集知识、整理规则、推理诊断等各个方面均有突出的表现，能正确诊断病虫害。目前已经有很多人对其各个环节进行了大量的研究与设计。 从远程农作物病虫害诊断应用的时间上可以分为“诊断前”和“诊断”两个阶段。对于诊断前，病虫害诊断需要进行收集整理知识，构建知识库；诊断需要进行根据用户输入的事实，从知识库中读取有用的规则来推理诊断。 1、针对诊断前的相关研究 在诊断前需要对专家系统、专家系统的结构进行研究： 参考文献[1]对农业专家系统做了详细的介绍，给出了农业专家系统的定义：它是运用知识表示、推理、知识获取等技术，总结农业专家的宝贵经验、实验数据及数学模型，建造起来的计算机农业软件系统；农业专家系统可应用于农业的各个领域，如作物栽培、植物保护、配方施肥、农业经济效益分析、市场销售管理等。利用系统工程和软件工程的理论和方法，应用先进的软件制作工具，制作出一套果树病虫害测报与防治技术的专家系统软件。该专家系统由三套软件组成，即林果病虫害防治技术专家咨询系统、昆虫图像处理及计算机视觉系统、果树害虫辅助鉴定多媒体专家系统。该套系统软件具有果树害虫的自动识别，害虫的辅助鉴定等害虫鉴定功能，同时其具有浏览、查询、知识学习、病虫害的预防、防治策略、资料输入、资料输出等果树病虫害测报与防治功能。 专家系统是模拟人类专家运用他们所知道的知识和经验来解决实际问题的方法、技巧和步骤。专家系统具有：启发性、透明性和灵活性等特点。选择什么结构最为合适，要根据应用环境和所要做的任务来确定。选择的系统结构，与专家系统的适用性和效率紧密相连。针对专家系统的结构问题，参考文献[2]给出了具体的阐述，总结出了专家系统的基本结构包括知识库、推理机、全局数据库、人机接口、解释器等五个部分，并对这五个部分的功能做出具体的解释。
农作物重大病虫害防治方案
2017年农作物重大病虫害防治方案 一、发生趋势 根据近年我国水稻、百合、玉米、油菜、茶树等作物病虫发生情况、农作物种植情况、气象资料及2011年冬前病虫残留基数，结合农作物病虫发生演替规律综合分析，预测2012年我县农作物主要病虫总体将中等至中等偏重发生，发生面积约92万亩次，发生程度总体重于去年。 二、防治工作指导思想 坚持以科学发展观为统领，认真贯彻“预防为主，综合防治”植保方针，牢固树立“公共植保、绿色植保”理念，强化重大病虫监测和预警，大力推行现代绿色植保技术为重点的防治技术，提高病虫防治效益，增强病虫应急防控能力，大力推进农作物病虫害专业化统防统治，协调应用多种防治方法，将病虫为害控制在经济允许损失水平之下，确保农业生产、农产品质量和农田生态环境安全，促进我县种植业持续稳定发展。 托普云农农作物重大病虫害数字化监测预警系统流程图 三、防治任务与目标
防治任务：2012年全县农作物重大病虫需防面积约92万亩次：水稻病虫需防面积约为68万亩次，其中“两迁”害虫12万亩次，二化螟18万亩次，稻瘟病15万亩次，纹枯病12万亩次，稻曲病11万亩次；百合病虫需防面积约10万亩次；玉米病虫需防面积约3万亩次；油菜病虫需防面积约5万亩次；茶树病虫需防控面积约为6万亩次。 防治目标：通过有效防治，将水稻、百合、玉米、油菜、茶树重大病虫造成的危害损失降到最低限度。具体目标是：稻二化螟分蘖期为害株率控制在3%以下，穗期白穗率控制在1%以下；稻飞虱百丛虫量分蘖期控制在1000头以下，穗期控制在2000头以下；稻纵卷叶螟卷叶率分蘖期控制在15%以下，孕穗期控制在10%以下；纹枯病病情指数控制在10以下；稻曲病病穗率控制在10%以下；稻瘟病病穗率控制在3%以下。百合重大病虫总体危害损失控制在10%以下。夏玉米粗缩病病株率控制在3%以下，玉米螟蛀茎株率控制在10%以下。油菜菌核病病株防效达75%以上。茶树重大病虫总体危害损失控制在10%以下。 通过推广病虫绿色防控技术，使水稻、百合、玉米、油菜病虫防治次数亩平均减少1－2次，化学农药亩使用量下降15－20%，降低病虫防治成本。茶树病虫按无公害茶、绿色食品茶、有机茶分类治理，大力推广应用农业、物理、生态措施防控，应用生物农药，限制使用化学农药，降低农残。 四、保障措施 （一）加强组织领导 水稻等作物重大病虫防治涉及面广，事关农业生产安全、生态安全、农产品质量安全、农民增收和农村经济发展，要高度重视。乡镇农业技术综合服务中心要积极向当地政府汇报，当好政府的参谋，强化政府植保公共服务职能，落实重
农业专家系统应用实例分析资料
农业专家系统应用实例分析 摘要:专家系统是人工智能领域中较为成熟的一个分支。本文阐述了专家系统的基本概念及基本要素，介绍了专家系统在我国农业中的应用和我国农业专家系统的发展趋势。 关键词:人工智能;专家系统;农业专家系统;应用 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。典型的农业专家系统主要由知识库、数据库、模型库、推理机、知识库管理系统、解释器、用户界面7个部分组成。其中,知识库和推理机是农业专家系统最核心部分,这是任何一个农业专家系统都不可缺少的组成部分。知识库的质量直接影响到农业专家系统质量及可信度;推理机是农业专家系统的运行动力。而知识库管理系统则是对知识库中的知识进行检查和检索,还可以把推理过程中使用知识的实际情况显示出来,这是数据库管理系统中所没有的。知识获取是农业专家系统开发过程中的瓶颈,其主要任务是完成领域知识的收集与整理.解释器是用来向用户,特别是专用户,解释推理的结果和在推理过程中所发生的一切。 专家系统有四个特点,即:启发性,能运用专家的知识和经验进行推理和判断;透明性,能解决本身的推理过程,能回答用户提出的问题;灵活性,能不断地增长知识,修改原有的知识。综合性,能解答种子、土肥、植保、农经等多专业问题,克服了单个农业专家的专业局限。研发农业专家系统的主要目的是使计算机在农业领域中起农业专家的作用,对那些需要专家知识才能解决的难题提供相关专业权威专家水平的解答。 专家系统在世界农业领域中的应用始于20世纪70年代末,经过20余年发展,应用已遍及作物栽培管理、设施园艺管理、畜禽管理、水产养殖、植物保护、育种以及经济决策等各方面。专家系统在灌溉、施肥、栽培、病虫害的诊断与防治、作物育种、作物产量预测、畜禽饲养管理和水产养殖管理等方面,展示了广阔的应用前景。 一．农业专家系统在作物病虫害综合治理中的应用 根据以往的研究和病虫害综合治理的过程，专家系统的研究主要集中在6个方面: 1.1病虫害诊断在病虫害诊断中，如果人工开具病虫处方，工作人员必须有牢固的植物保护基础知识和丰富的实践经验，需要查询大量资料，无法及时满足农户的需要。专家系统把这些资料编制成简单的程序，达到迅速确定目标的目的，从而得到最佳防治时期和方案。 1.2预测预报病虫预测预报需要的基本信息是:病虫害的生物学参数(如发生
专家系统综述
专家系统综述 摘要 综述专家系统的基本概念、主要结构、开发方法以及在机械制造领域的应用情况。 关健词：专家系统综述 1、什么是专家系统 人工智能(Artifieial Inteligenee简称Al)被誉为本世纪的三大科学技术成就之一，受到了世界各国的普遍重视。而60年代中期作为人工智能的一个应用领域的专家系统(Expert System简称ES)的出现，使得人工智能的研究从实验室走向了现实世界。 所谓专家系统实际上是一个(或一组)能在某特定领域内.以人类专家水平去解决该领域中困难问题的计算机程序。或者说，专家系统是这样一个系统： a.专家系统处理现实世界中提出的需要由专家来分析和判断的复杂问题。 b.专家系统利用专家推理方法的计算机模型来解决间题，并且可以得到和 专家相同的结论。 由于专家系统的功能主要依赖于大量的知识，这些知识均存在知识库中，通过推理机按一定的推理策略去解决问题，所以它也被称大知识基系统。专家系统是研究用解决某专门问题的专家知识来建立人机系统的方法和技术。由于知识在专家系统中起着决定性作用，所以一般将建立专家系统的工作过程称为知识工程。 2、专家系统的基本结构及分类 2.1专家系统的墓本结构 一个完整的专家系统结构由图1所示的六个部分组成。其中数据库、知识库、推理机和人机接口是必不可少的部分。解释部分、知识获取部分是期望部分。下面分别介绍这些部分。 a.知识库
知识库是领域知识的存储器。它存储专家经验、专门知识与常识性知识，是专家系统的核心部分。知识库可以由事实性知识和推理性知识组成。知识是决定一个专家系统性能的主要因素。一个知识库必须具备良好的可用性、确实性和完善性。要建立一个知识库，首先要从领域专家那里获取知识即称为知识获取。然后将获得的知识编排成数据结构井存入计算机中，这就形成了知识库，可供系统推理判断之用。 b.数据库 数据库用于存储领域内的初始数据和推理过程中得到的各种信息。数据库中存放的内容是该系统当前要处理的对象的一些事实。 c.推理机 推理机是用来控制、协调整个系统的。它根据当前输入的数据即数据库中的信息，利用知识库中的知识，按一定的推理策略，去解决当前的问题.并把结果送到用户接口。 在专家系统中，推理方式有：正向推理、反向推理、混合推理。在上述三种推理方式中，又有精确与不精确推理之分。因为专家系统是模拟人类专家进行工作，所以推理机的推理过程应与专家的推理过程尽可能一致。 d.人机接口 人机接口是专家系统与用户通信的部分。它既可接受来自用户的信息，将其翻译成系统可接受的内部形式，又能把推理机从知识库中推出的有用知识送给用户。 e.解释部分 解释部分能对推理给出必要的解释。这给用户了解推理过程，向系统学习和维护系统提供了方便。 f.知识获取部分 知识获取部分为修改、扩充知识库中的知识提供手段。这里指的是机器自动实现的知识获取。它对于一干专家系统的不断完善、提高起着重要的作用。通常，它应具备能删除知识库中不需要的知识及把需要的新知识加入知识库中的功能。最好还具有能根据实践结果，发现知识库中不合适的知识以及能总结出新知识的功能。知识获取部分实际上是一种学习功能。 专家系统的一个重要特征是知识库与推理机分离，系统允许在运行过程中不断修改知识，增加新知识，使系统性能不断提高。 综上所述可知，一个专家系统不仅能提供专家水平的建议与意见，而且当用户需要时，能对系统本身行为作出解释，同时还有知识获取功能。专家系统的工作特点是运用知识进行推量，因此知识获取(包括人工方式的知识获取和机器学习)、知识表示和知识运用是建造专家系统的三个核心部分。 另外专家系统强调符号处理，并希望有一个理想的人机接口，做到专家或用户能以一种接近自然语言的语言甚至口语形式同系统进行信息的交流。这些都是传统程序所不具备的特点。如下表所示：
病虫害防治技术
蔬菜病虫害防治技术 一、病虫害防治的原则及措施 蔬菜病虫害防治，必须贯彻“预防为主，综合防治”的方针。 1、农业防治 在宏观上，蔬菜生产要纳入到当地大农业生产中，统一安排农田耕作、轮作。在微观上，每一茬菜的栽培过程中，从茬口安排、品种选择、整地作畦、种子消毒、播种育苗到定植、田间管理、产品采收、采收处理等各个农业环节，都必须严格遵守操作规程。 （1）选用抗病良种 选择适合当地生产的、抗病虫、抗逆性强的优良品种，少施药或不施药，是防病、增产、经济有效的方法。 （2）栽培管理措施 一是保护地蔬菜实行轮作倒茬，如瓜类的轮作不仅可明显减轻病害，而且有良好的增产效果。 二是清洁田园，彻底清除病株残体、病果和杂草，集中深埋销毁，切断传播途径。 三是采取地膜覆盖，膜下灌水，降低湿度。 四是实行配方施肥，增施腐熟好的有机肥，配合施用磷肥，控制氮肥的施用量。 五是在棚室通风口设置细纱网，以防治白粉虱、蚜虫等害虫的入侵。 六是深耕改土，垅土等改进栽培措施。 2、生态防治 （1）清园 一茬蔬菜收获后，很多病菌都在蔬菜残枝上散落田间，进入土壤中，成为下茬蔬菜的污染源。因此应在蔬菜生长后期加强病虫害防治，直接减少病原菌基数，并且在每茬蔬菜收获后，彻底清除残枝落叶，对易感根系的病害还要清除残根。 （2）深耕 深耕的目的是改善耕层的环境条件，破坏病菌的生存环境，一般要求每次收获后深耕30—40厘米，借助自生条件，如低温、紫外线等，杀死一部分病菌。 （3）消毒 在夏季蔬菜换茬间隙，深耕后灌足水，盖上塑料薄膜进行高温消毒，可使土表层10厘米处最高温度达70℃，能够杀死大量病菌，这是一种简单有效的控制方法。 （4）轮作 合理轮作不但能提高作物本身的抗逆能力，而且能使潜藏在土壤中的病原菌经过一定的期限后大量减少或丧失侵染能力。蔬菜轮作有两类：一是蔬菜与蔬菜间的轮作，要求根据病原菌在土壤中的存活时间，确定同类蔬菜种植的间隔时间；二是蔬菜与大田作物之间的轮作，如蔬菜与小麦、玉米轮作，效果更好。 （5）换土 对一些较为固定，品种选择余地小而且投资大、效益高的蔬菜设施栽培，如温室，可采用去老土换新土的办法控制土传病害。换去耕层老土，用无毒表土补充。
《农作物病虫害防治技术》
第1章农业害虫的识别 1. 农业害虫的概念： 农业害虫指害农作物生长、发育、影响产品和品质的一类昆虫。 2. 害虫对农业生产的影响 （1）对产量的影响 （2）对品质的影响 3. 农业害虫有哪些危害？ （1）对植物根部的危害 （2）对植物茎部的危害 （3）对植物叶和花的危害 （4）对植物果实和种子的危害 4. 导致农业害虫发生的主要要素 （1）虫原因素 （2）气象因素 （3）土壤因素 （4）生物因素 （5）人为因素 5. 农业害虫的生活习性 （1）活动的昼夜节律 （2）取食行为 （3）趋性 （4）群集、扩散与迁飞 （5）自卫能力 6. 农业害虫的主要类型 ﹙1﹚分类 按照农业害虫的为害对象 按照农业害虫的特点 按照农业害虫的生物特性 （3）农业害虫的主要类型及其特点 直翅目昆虫鞘翅目昆虫鳞翅目昆虫同翅目昆虫半翅目昆虫双翅目昆虫 膜翅目昆虫 第2章农作物病害的诊断 1、 植物病虫害的类型 1. 按照病原类型划分
2. 按照发病植物类别划分 3. 按照病害传播方式划分 4. 按照发病器官类别划分 2、 真菌 1. 植物病原真菌 （1） 鞭毛菌亚门 （2） 接合菌亚门 （3） 子囊菌亚门 （4） 担子菌亚门 （5） 半知菌亚门 2. 植物病原病毒 3. 植物病原原核生物 4. 植物病原线虫 5. 寄生虫种子植物 3、 环境因素与植物病害 （1）温度 （2） 湿度 （3） 光照 （4） 土壤 四、病虫害的传播方式 1.气流传播 2.水流传播 3.人为传播 4.昆虫和其他介质传播 五、植物病虫害有哪些病状类型？ 1.病状观察 变色 坏死 腐烂 萎蔫 畸形 2.五大类 霉状物 粉状物 颗粒状物 伞状物 线状物 脓状物 六、植物病害表现在哪几方面/ 1.异病同症 2.同病异症 3.症状潜隐 七、病原物鉴定 1镜检病原 2.诱发培养 八、非浸染性病害 1.营养失调 2.水分失调 3.高温和低温
病虫害监测系统的应用实例分析
病虫害监测系统的应用实例分析 我国很多省区都有种植小麦，在小麦的种植过程中，病虫害是不可避免的，基本上在小麦播种期、返青拔节期、穗期、灌浆期这四个阶段都会发生不同程度上的病虫害，就拿小麦播种期的病虫害来说，常见的病虫害主要有吸浆虫、纹枯病等，如果在该阶段采取一定的病虫害防治技术，可以产生良好的防治效果，能够使小麦整个生育期的病虫基数得到降低。对病虫害的防治离不开对病虫害的监测预警，利用病虫害监测系统来对作物病虫害以及作物的生长情况进行实时监测，不仅能够有效地提高病虫害监测水平和农业病虫害的防治效果，而且能够帮助农业种植者有效控制病虫害，减轻损失。 托普云农病虫害监测系统由小气候采集设备、生态环境监测设备、虫情信息采集设备、病菌孢子捕捉培养系统以及预警预报系统、专家系统、信息管理平台组成。不仅可做到病虫害发生状况地监测，还可以采集农林气象信息，并可将数据上传至云服务器，用过通过电脑、手机即可联合作物管理知识、作物图库、灾害指标等模块，对作物实时远程监测与诊断，提供智能化、自动化管理决策。 在小麦病虫害防治工作中使用病虫害监测系统，不仅能够帮助各地植保部门从病、虫害、生态环境等多个方面对作物生长情况进行监测，而且应用物联网技术以提高病虫害数据传达的时效性，可以让植保工作人员能够实时的查看病虫害监测预警情况，及时处理田间作物生长情况异常，降低病虫害对农作物生长的危害。而且小麦的病虫害种类繁多，农业种植者每年都需要投入较大的精力来防病治虫，而病虫害监测系统的应用则可以对小麦病虫害的全面监测、信息化监测，避免病虫害防控时机的延误、避免错误用药，滥用药，实现农药减量增效，有效保障农业生产安全。
农作物病虫害综合防治技术
农作物病虫害综合防治技术 一、植保工作方针 我国现行的植保工作方针是：“预防为主，综合防治”。 这个工作方针是在长期的农业生产实践中，同病虫害做斗争的经验总结。同时，这个方针也吸取和借鉴了国外的植保工作经验。 在同病虫害长期斗争中，人们充分认识到以下几个问题： 1、防治病虫害是一个生态问题，并非只是单纯地追求消灭防治对象。 2、防治病虫害，一般并非要灭绝病、虫，而只是要求把病、虫种群的数量控制在一定的程度，使其不致于引起减产和降低产品品质。 3、病虫害的发生是与多种因素有关的，人们可以通过利用和控制这些因素，以影响病、虫。 4、协调地运用各种防治措施，开展综合防治，可以达到经济、安全、有效防治病虫害的目的。 “预防为主，综合防治”体现了以上理念，提出了两个指导思想。一是要“以防为主，防重于治”。不能等病虫发生了才去治，而是应该在病虫未发生之前，就采取各种措施去防止病虫的发生。二是要有“综合防治”的思想。也就是在同病虫害做斗争时，不但要以防为主，还要有整体思想和全局观点。即要从生态观念出发，去考虑、安排防治措施。要根据病、虫与农作物、耕作制度、有益生物及环境等因素之间的辨证关系，因地、因时制宜，把各种防治方法以及其它有效的生态学手段有机地结合起来，进行综合防治，把病虫为害控制在经济损失允许水平之下。从而达到高产、优质、低成本、少公害的目的。 二、制定综合防治措施的原则 制定综合防治措施的原则是，经济、有效、安全、简便。“安全”指的是对人、畜、作物、天敌及环境不损害和污染。“有效”指的是能大量杀伤病、虫或明显地压低病、虫的密度，起到保护农作物不受侵害或少受侵害的作用。“经济”是指花费成本低，防治效果好。“简便”是指能因地因时制宜，方法简便易行，便于群众接受。具体地讲，有以下五点： 1、制定综合防治措施时，要以农业防治措施为基础，充分发挥其它措施的作用。 2、在防治一种病虫害时，可采用多种方法。 3、在综合运用化学防治和生物防治时，要注意改进防治技术，特别是用药技术，使之既能杀死病虫，又能较大限度地保护天敌和发挥天敌的效能。 4、在多种病虫同时发生时，应力求兼治，化繁为简。以一种防治措施尽可能地兼治多种病虫害。 5、进行综合防治时，还应充分发挥各措施之间相辅相成的作用，注意各措施之间的衔接、互补，以提高防治效果。 三、综合防治方案的类型 1、以一种主要病、虫为对象，进行综合防治。如对棉蚜的综合防治方案。 2、以一种作物所放生的主要病虫害为对象，进行综合治理。如对小麦病虫害制定综合防治方案。 3、以整个农田为对象，制定综合治理措施。如以某个乡、镇或地区为对象，制定各种主要作物的重点病、虫、草、鼠等有害生物的综合治理方案，并将其纳入整个农业生产管理及整个生态环境管理体系中去，进行科学系统地管理。
果树病虫害诊断与防治专家系统知识库的构建
山东农业大学学报（自然科学版），2005，36（3）：475～480 Journal of Shandong Agricultural University（Natural Science） 果树病虫害诊断与防治专家系统知识库的构建 王衍安1，李明1，王丽辉1，刘士勇2，闫志强1，于庆燕1 （1.山东农业大学科技学院，山东泰安271000；2.肥城市林业局，山东肥城271600）摘要：基于知识工程方法，采用农业专家系统开发平台PAID，开发了肥城桃、设施桃、设施杏等果树的病虫害诊断与防治专家系统。阐述了该系统知识库的构建策略：知识获取立足本地化、特色化原则和无公害标准化生产规范；知识库结构设计中建立病虫害分辨决策；病害诊断与防治决策分为侵染性病害和非侵染性病害两部分；营养失调症诊断与防治决策中建立形态诊断和叶片养分诊断决策相互配合使用的机制；利用模板编辑知识规则。最后，对果树专家系统应用前景进行了展望。 关键词：果树；病虫害；专家系统；知识库；模板 中图分类号：S436.611 文献标识码：A 文章编号：1000-2324（2005）03-0475-06 THE KNOWLEDGE DATABASE CONSTRUCTION OF FRUIT TREESˊEXPERT SYSTEM FOR DIAGNOSIS，PREVENTION AND CONTROL OF DISEASE AND PEST WANG Yan-an1，LI Ming1，WANG Li-hui1，LIU Shi-yong2，YAN Zhi-qiang1，YU Qing-yan1（College of Science and Technology，Shandong Agricultural University，Taian271000，China； 2.Department of Forestry，Feicheng county，Feicheng271600，China） Abstract：Based on knowledge engineering and PAID，the fruit treesˊexpert systems for diagnosis，prevention and control of disease and pest were studied.The construction method of the knowledge database was introduced：knowledge acquirement was based on localization，specialization and standardization.In the design of its struc-ture，decision for differentiation between diseases and pests was set up.Diseases diagnosis，prevention and control decision was divided into infectious and noninfectious diseases.Diagnosis，prevention and control decision of nu-tition drbieient were based on the combination of morphological symptom and leaves nutrition analysis.Knowledge rules were edited by template.The prospect of application foreground on the fruit treesˊexpert system was also dis-cussed. Key Words：fruit tree，disease and pest，expert system，knowledge database，template 病虫害诊断与防治是果树无公害生产的关键环节之一。生产上由于误诊或防治措施不当，造成果树减产或果实品质下降的现象时有发生，其主要原因在于许多果农缺少科学有效的病虫害诊断与防治技术，同时由于植保专家和基层技术人员相对缺乏，果农得不到及时有效的科学指导。 面对一种异常现象，如何科学准确的判断其为病害还是虫害所致，如果是病害，是侵染性病害还是非侵染性病害；是哪一类因子所造成的非侵染性病害，或是哪一类病原物所致的侵染性病害［1］。目前国内外的果树专家系统，多集中于侵染性病害和虫害的诊断与防治；而对于果树非侵染性病害的诊断与防治，国内尚未见报道。对于营养失调症的诊断，多集中于形态诊断，缺少其他诊断方法。针对于此，采用知识工程的方法，利用农业专家系统开发平台PAID（Platform for Agricultural Intelligence-system Development），开发出了肥城桃、设施桃、设施杏等果树的病虫害诊断与防治专家系统，并在开发过程中，逐步形成了一套果树病虫害专家系统知识库构建策略，对以上问题进行了探索。 收稿日期：2004-03-16 基金项目：泰安市“十五”重点规划项目（2001003）：“果树智能化信息技术研究与开发”和山东省2003年重点推广计划项目。 作者简介：王衍安（1968-），男，副教授，在职博士，主要从事果树营养生理与农业信息技术研究工作。
专家系统简介
专家系统是一类具有专门知识和经验的计算机智能程序系统，通过对人类专家的问题求解能力的建模，采用人工智能中的知识表示和知识推理技术来模拟通常由专家才能解决的复杂问题，达到具有与专家同等解决问题能力的水平。这种基于知识的系统设计方法是以知识库和推理机为中心而展开的，即 专家系统 = 知识库 + 推理机 它把知识从系统中与其他部分分离开来。专家系统强调的是知识而不是方法。很多问题没有基于算法的解决方案，或算法方案太复杂，采用专家系统，可以利用人类专家拥有丰富的知识，因此专家系统也称为基于知识的系统（Knowledge-Based Systems）。一般说来，一个专家系统应该具备以下三个要素：（1）具备某个应用领域的专家级知识； （2）能模拟专家的思维； （3）能达到专家级的解题水平。 专家系统与传统的计算机程序的主要区别如表7.1所示。 表7.1 专家系统与传统的计算机程序的主要区别 列项传统的计算机程序专家系统 适用范围无限制封闭世界假设 建造一个专家系统的过程可以称为“知识工程”，它是把软件工程的思想应用于设计基于知识的系统。知识工程包括下面几个方面： （1）从专家那里获取系统所用的知识（即知识获取） （2）选择合适的知识表示形式（即知识表示） （3）进行软件设计 （4）以合适的计算机编程语言实现。 专家系统的发展史 1965年斯坦福大学的费根鲍姆（E.A. Feigenbaum）和化学家勒德贝格（J. Lederberg）合作研制DENDRAL 系统，使得人工智能的研究以推理算法为主转变为以知识为主。20世纪70年代，专家系统的观点逐渐被人们接受，许多专家系统相继研发成功，其中较具代表性的有医药专家系统MYCIN、探矿专家系统PROSPECTOR等。20世纪80年代，专家系统的开发趋于商品化，创造了巨大的经济效益。 1977年美国斯坦福大学计算机科学家费根鲍姆 (E.A.Feigenballm)在第五届国际人工智能联合会议上提出知识工程的新概念。他认为，“知识工程是人工智能的原理和方法，对那些需要专家知识才能解决的应用难题提供求解的手段。恰当运用专家知识的获取、表达和推理过程的构成与解释，是设计基于
水稻常见病虫害防治技术
水稻常见病虫害防治技术 1、水稻虫害我国已知的水稻虫害有350多种，其中最主要的有20余种，常见的水稻虫害有以下几种： (1)水稻螟虫危害水稻的螟虫种类很多，主要有三化螟和二化螟，部分地区还有大螟等。三化螟和．二化螟都是以幼虫钻蛀茎秆危害水稻，水稻受害后出现的症状是枯心和白穗，二化螟还取食叶鞘，造成枯鞘。 防治方法：①每亩用50％杀螟松乳油 0．15~0．2千克，对水50~60千克喷洒，用药 1~2次； ②每亩用杀虫双大粒剂1千克拌细土30千克制成毒土撒施；③每亩用40％的水胺硫磷0．1~0．15千克对水50~60千克喷洒。 (2)粘由粘虫是一种迁飞性害虫，又称”行军虫”，一般每小时飞行速度为20~40公里。以幼虫取食水稻叶片，危害轻时叶片被吃成缺刻，严重时大部分叶片被吃光，水稻减产10％—20％，大发生时，其幼虫不仅吃光叶片：还咬断穗茎，造成颗粒无收，所以有些地方称它为“剃枝虫”。 防治方法：①每亩用50％辛硫磷O．1” 0．15千克对水50~60千克喷洒；②每亩用 80％敌敌畏0．15~0．2千克对水50~60千克喷洒；③每亩用2．5％的敌杀死0．1~0．15千克对水50~60千克喷洒。 (3)稻飞虱和稻叶蝉这两种害虫每年发生代数较多，繁殖量大，以吸食水稻汁液造成危害，导致稻株枯死，倒伏落塘。它们都具有暴发性，还传播病毒病，是对水稻危害比较大的害虫。防治方法：①每亩用30％甲胺磷0．15- 0．2千克对水50~60千克喷洒；②每亩用 40％的叶蝉散0.15~0．2千克对水喷洒：③每亩用50％的杀螟松0．1-0．15千克对水喷洒。 (4)负泥虫负泥虫又称“背屎虫”，负泥虫的成虫、幼虫都可以危害水稻，但以幼虫为，主，取食水稻叶片的叶肉，留下透明的表皮，形成纵行的白色条纹，叶尖逐渐枯萎，危害严重时，全叶发白焦枯或全株死亡，一旦发生，常减产10％左右。 防治方法：用90％敌百虫结晶0．1~0．15千克对水50-60千克喷洒，接近傍晚时用药为好。 2、水稻病害 (1)稻瘟病稻瘟病又叫稻热病，群众称它为”火风”、烂颈瘟。稻瘟病在水稻整个生育期都能发生，根据受害时期和部位不同，分别称为苗瘟、叶瘟、节瘟、穗颈瘟、枝梗瘟和谷粒瘟等。几种主要稻瘟病的识别如下。 苗瘟：一般发生在三叶期以前，病苗基部变成灰黑色，叶片变成淡红褐色，使整株秧苗枯死。 叶瘟：从秧田期至抽穗期均可发生，主要发生在叶片上，也有少数发生在叶鞘上，其病斑有好几种类型，但主要是慢性型奉。急性型两种。慢性型病斑在田间最常见，其形状有点像织布的梭子，两头尖中间大，病班的最外层为深褐色，中间为灰白色。急性型病斑呈灰绿色或暗绿色水浸状，一般为圆形、椭圆性或不规则形。 穗颈瘟：发生在穗颈部，使穗颈变成黑褐色，最后干枯腐烂。发病早的使水稻变成白穗，发病迟的使谷粒不饱满 防治措施：①选用抗病高产良种；②播种前搞好种子处理，一般用50％的多菌灵1000倍液浸种2天；③药剂防治，每亩用20％三环唑可湿性粉剂0,1~0．15千克对水 50~60千克，或40％富士1号乳油0．1~0．15·千克对水50~60千克，或30％稻瘟灵0,15~0．2千克对水50~60千克喷洒。 (2)白叶枯病白叶枯病分为叶枯型和凋枯型两种。其中叶枯型占65％左右，凋枯型占35％左右。叶枯型病害大多从叶尖或叶缘开始出现黄绿色斑点，斑点迅速扩展成条斑，受害严重时
农作物重大病虫害数字化监测预警系统项目解决方案
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