西部优势农作物专家系统设计

摘要

进入21世纪以来，信息技术已经广泛应用于生产生活的各个领域，我国农业生产正处于传统农业向现代化农业转型的重要时期。农业要实现现代化，实现生产力质的飞跃，必须大力发展信息技术这一管理和传播手段。而作为信息技术重要内容的智能化专家系统已成为精确农业研究领域的一个热点，具有广阔的应用前景和发展潜力，对于提高劳动者素质，实现农业现代化有着重要意义。
　　 论文主要研究了人工智能、知识工程以及专家系统在农业信息化领域的应用和发展现状，深入分析了几种较为典型的专家系统，针对课题要求的西部优势农作物生产管理专家系统提出了设计方案并予以实现。通过对经典专家系统设计方法的研究和分析发现，多知识库、多主体特性是专家系统发展的趋势。本文研究的专家系统主要包括了温室控制、病虫害诊治、智能调控三大模块。
　　 为了实现对温室的精准化管理，本文应用基于产生式规则的专家系统设计方法构建生长模型库和规则库，开发了温室管理子系统。根据作物的生长模型和参数控制指标，可以预测作物的生长发育状态，能够比较精准地对温室的环境参数做出调整。
　　 为了实现病虫害的智能诊断，本文采用基于模糊理论的知识表示方法，应用不精确推理的可信度模型，较好地解决了病虫害知识关系复杂和无法精确描述的困难，构建了病虫害诊治子系统。系统能够对病虫害信息做出近于专家的判断，并给出病虫害防治措施。
　　 为了更精确、细致地模拟领域专家的生产经验，实现对温室参数的智能调控，本文引入神经网络方法构建专家系统的自学习机制和推理机制，设计实现了温室控制参数优化子系统。系统能够自主学习相关农业专家多年试验得出的庞大数据中的规律，动态调整不合理参数，使得作物在最优状态下生长。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究概况

1.3本文的内容安排

第二章 基于产生式规则的专家子系统设计

2.1引言

2.2专家系统概述

2.2.1专家系统的定义与特征

2.2.2专家系统的基本结构

2.2.3专家系统的开发工具

2.2.4知识的表示方法与知识库系统

2.2.5推理策略与机制

2.3西部优势农作物专家系统设计总体方案

2.3.1开发环境与系统构架

2.3.2网络数据服务接口技术

2.4温室精准管理子系统设计

2.4.1生长模型库的建立

2.4.2规则库的建立

2.4.3结论

2.5本章小结

第三章 基于模糊理论的专家子系统设计

3.1引言

3.2模糊理论概述

3.2.1基本原理

3.2.2模糊专家系统的特点

3.3病虫害诊治子系统知识库的建立

3.3.1基于模糊理论的产生式规则表示方法

3.3.2知识的获取与知识库的建立

3.4基于模糊理论的推理机设计

3.4.1推理方式与控制策略

3.4.2模糊推理机的设计实现

3.4.3结论

3.5本章小结

第四章 基于人工神经网络的专家子系统设计

4.1引言

4.2人工神经网络的基本原理

4.2.1神经元模型

4.2.2 BP神经网络

4.2.3神经网络的训练

4.3基于神经网络的隐式知识库设计

4.3.1 BP神经网络的自学习机制和推理机制

4.3.2 BP网络模型的构建和训练

4.4温室控制参数优化子系统设计实现

4.4.1神经网络技术在温室控制子系统中的应用

4.4.2结论

4.5本章小结

第五章 总结与展望

5.1全文总结

5.2未来展望

致谢

参考文献

作者在读期间的研究成果