用户名: 密码: 验证码:
水稻病虫害智能化咨询与诊断服务系统的开发与实现
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
本文是浙江省科技计划项目“基于农民信箱的智能化农业咨询服务系统研制与应用”(计划编号:2008C33008)的一部分,通过深入研究水稻病虫害相关知识,利用各种现代信息技术,开发出了水稻病虫害咨询与诊断服务系统,并能通过后台维护部分对系统进行维护与升级。
     系统采用更加灵活的Browse/Web Server/Database结构体系,以ApacheTomcat作为Web服务器,采用Java及JSP进行服务器端程序开发,实现了专家系统的网络化,从而扩大了专家系统的应用范围。系统引入开源数据库PostgreSQL,利用数据库管理机制组织知识库,实现了知识库和推理机的相互独立,增加了系统的可扩充性,简化了系统的维护。
     通过多种渠道获取知识,然后对其进行分析、整理和总结,采用正反向混合推理和不确定性推理来解决农业领域知识的复杂性和不精确性。本系统采用的是基于特征的诊断机制,通过综合分析各种因素对病虫害发生和发展的影响,在借鉴国内外农业专家系统的基础上确定了水稻病虫害诊断的主要因素,病害的诊断因素是水稻生长的各个部位(根、茎、叶、穗)的症状特征和植物综合症状,虫害的诊断因素是个体(卵、幼虫、蛹、成虫)的形态特征和为害特点。
     系统将计算机技术和农业专家知识有效地结合起来,集病虫害信息浏览与查询、病虫害诊断于一体,人机界面简单,操作方便。论文的最后,提出了今后研究的重点和系统进一步发展的方向。
This thesis is one part of the subprogram titled as "Research and applications of the intelligent agricultural advisory services system based on the farmers mail" (2008C33008).After studied the knowledge of rice diseases and insect pests in-depth, the author use modern information technology to develop an consulting and diagnostic system, it can be update in the future in the background of computer maintenance.
     A more flexible Browse / Web Server / Database structure was used in this system, the Web server is Apache Tomcat, Java and JSP can be used to develop the program. People can connect this system through internet, so its application range was expanded. The PostgreSQL database was used to organize the knowledge base, so, knowledge base and inference engine was independent, finally increase the scalability and simplify the maintenance of the system.
     After being systematically extracted and reasonably arranged, the system use the hybrid reasoning and uncertainty reasoning to solve the complexity and non-precision of knowledge in the field of agriculture. A diagnostic mechanisms based on character was realized in this system. Through the analysis of various factors on the occurrence and development impact of pests and diseases, and learned from various agricultural expert systems, the paper identified the major factor in the diagnosis of rice diseases and insect pests. The diagnostic factor of disease is the symptoms on the different parts of rice (roots, stems, leaves, ear) and integrated plant symptoms, the major factor in the diagnosis of pest is the individual character (egg, larva, pupa, adult) and damage characteristics.
     The system effectively combined the computer technology with agricultural expertise, and integrated the browsing, inquiring and diagnosing of pests and diseases into a comprehensive body, it is easy to operate. Finally, further research and development of the system are proposed.
引文
[1] B.D. Mahaman, P. Harizanis , I. Filis .E. Antonopoulou a, C.P. Yialouris a, A.B. Sideridis a A diagnostic expert system for honeybee pests. 36 (2002) 17-31.
    [2]B.G. Buchanan, and Feigenbaum, E.A. DENDRAL and Meta-DENDRAL: Their Applications Dimension, Artificial Intelligence, 1978,11:5-24.
    [3] Berman L, Cullen M,Miller P.Automated Integration of External Database:a Knowledge-based Approach to Enhancing Rule Based Expert System[J].Computers and biomedical research. 1993,26:230.
    [4] Boulanger A G. The expert system PLANT/DS: A case study in applying the general propose inference system ADVISE to predicting black cutworm damage in corn. M. S. Thesis, 1983.
    [5] D E Perry. Software Engineering and Software Architecture[C]Proceedings of the International Conference on Software-Theory and Practice,2000:l-4.
    [6] Davis R,Lenat D.Knowledge-Based Systems in Artificial Intelligence[M]:AM and TEIRESIAS.NewYork:McGraw-Hill,1982:214-243.
    [7] El-korany, A., Rafae, A., Baraka, H., Eid, S., 2000. A structured testing methodology for knowledge-based systems. In: Ibrahim, M., Kung, J., Revell, N. (Eds.), DEXA 2000. Springer, Heidelberg, pp.427-436 LNCS 1873.
    [8] Giarratano, J., Riley, G., 1998. Expert Systems: Principles and Programming. PWS, Boston. Gonzalez-Andujar, J.L., 1993. Cereal aphids expert system (CAES): identification and decision making.Computers and Electronics in Agriculture 8, 293-300.
    [9] J.Laity,M.J.Coombs.Expert System Concepts and Examples[M].England:Ncc Publication,1984:15-28.
    [10] Jay M.Lightfoot.Expert knowledge acquisition and the unwilling expert:a knowledge engineering perspective[J].Expert system,1999,16(3):141-147.
    [11] Jones RAgricultural application of expert system concepts[J].Crop Management Agriculture System,1989,(31):3-18.
    [12]Joseph G,Gary R.专家系统原理与编程[M].印鉴译.北京:机械工业出版社,2000.
    [13]Joseph Giarratano,Gary Riley.Expert Systems Principles and Programming[M].北京:机械工业出版社,2002.
    [14]Lemmon H.Comax:An expert system for cotton crop management.Science,1986,233:29-33.
    [15]McClure,J.E.,Tomasko,M.,Collison,C.H.,1993.BEE AWARE,an expert system for honey bee diseases,parasites,pests and predators.Computers and Electronics in Agriculture 9,111-122.
    [16]Michalski R S,Davis J H,et al.A computer based advisory system for diagnosing soybean disease in Illionis.Plant Disease,1983,67(4):459-463.
    [17]Perez,A.J.,Lopez,F.,Benlloch,J.V.,Christensen,S.,2000.Colour and shape analysis techniques for weed detection in cereal fields.Computers and Electronics in Agriculture 25,197-212.
    [18]Plant E.R.An integrated expert decision support system for argicultural management.Agricultural Systems,1989,29:49-66.
    [19]R.Englemore,and Terry,A.Structure and function of the CRYSALIS System.IJCAI,1979:250-256.
    [20]Sandra Moffett,Rodney McAdam and Stephen Parkinson 2004.Technological Utilization for Knowledge Management.Knowledge and Process Management,2004,11(3):175-184.
    [21]Serna Jr D G,Pinto F A C,Queiroz D M,Viana P A.Fall Armyworm damaged maize plant identification using digital images.Biosystems Engineering,2003,85:449-454
    [22]Xin J,Beck H W,etc.Development of a distance diagnostic and identification system for plant,insect,and disease problems[J].Applied Engineering in Agricultrue,1999,17(4):561-565.
    [23]Zhang Liping.Preliminary Research on the Method of Identifying Accuracy of Agricultural Expert System[C].Beijing:China Agricultural Scientech Press.2002.
    [24]蔡立军.计算机网络安全技术.中国水利水电出版社,2002.
    [25]蔡自兴,徐光佑.人工智能及其应用(第二版)[M].北京:清华大学出版社,2000.
    [26]曹元大,何宝红.专家系统与数据库的结合[J].北京理工大学学 报,1998,18(1):96-99.
    [27]曹子刚.核桃板栗枣病虫害看图防治.北京:中国农业出版社,2000.6
    [28]柴毅,黄席批.番茄栽培病虫害防治知识表示[J].重庆大学学报(自然科学版),2000,23(6):56-58.
    [29]陈青云,李鸿.水稻温室栽培管理专家系统的研究[J].农业工程学报,2001.17(6):142-146.
    [30]陈永富,王振琴.专家系统在TM遥感图像分类中的应用研究[J].农业科学研究,1996,(4):344-347.
    [31]程显毅.人工智能研究方向[J].江苏理工大学学报.1999,20(1):34-37.
    [32]崔宏宇,马德华.黄瓜专家系统的研制与开发[J].天津农业科学,2000,6(4):33-37.
    [33]丁克坚,植根甲.水稻主要病害诊断、预测、防治专家系统的研究[J].安徽农业大学学报,1998,25(2):133-137.
    [34]段新生.证据理论与决策、人工智能[M].北京:中国人民大学出版社.1993,3.
    [35]高明亮,王雪珍,胡官保,等.农业专家系统存在问题与对策[J].洛阳农业高等专科学校学报,2001,21(2).
    [36]郭茂祖,孙华梅,黄梯云,等.专家系统中知识库组织与维护技术的研究[J].高技术通讯,2002,2:1-8.
    [37]何离庆,黄席秘,柴毅,等.多媒体蔬菜栽培专家系统MVPES[J].计算机与农业,2001,(2):9-12.
    [38]惠学英.农作物病虫害诊断专家系统初步研究[J].陕西农业科学.2001(11):6-8.
    [39]蒋平安,玉山江,马德英.新疆棉花病虫害管理专家系统[J].新疆农业大学学报,1997,20(4):77-81.
    [40]余波.动态Web应用高级开发指南[M].北京:人民邮电出版社,1999,11.
    [41]李洪磊.基于数据库的专家系统建设[[J]。计算机系统应用,2002,2:16-18.
    [42]李会宁,马永.苹果病虫害诊治专家系统[J].计算机农业应用,1995,(2):19-33
    [43]李莉,邓剑文.开发Web应用程序的探讨和研究[J].南昌高专学报,2005,(4):99-102.
    [44]李晓强,崔德光.基于关系数据库的知识库结构设计[J].计算机工程与应用,2001,37(24):102-103,147.
    [45]李昭原,吴保国,刘瑞。数据库原理与应用(第二版)[M].北京:科学出版社,2003.
    [46]廖桂平,官春云,吴泉源,等.油菜生产专家系统知识库构建[J].作物研 究,2002,(3):118-22.
    [47]林尧瑞,张钹,石纯一,等.专家系统理论与实践[M].北京:清华大学出版社,1998.
    [48]刘大有,唐海鹰,陈建中.玉米病虫害防治专家系统[J].计算机研究与发展,1999,36(1):36-41.
    [49]刘其成,肖明,李凯里.Web下小麦病害诊断与防治系统及其Java技术实现[J].计算机工程与应用,2003,39(34):210-212,225.
    [50]刘英群,何丕廉,孟昭鹏.论数据库技术与人工智能的融合[J].计算机工程与设计,1999,20(5):12-17.
    [51]牛贞福,寿森炎,杨信廷,等.农业专家系统在无公害蔬菜生产上的应用[J].浙江农业科学,2003(增):200-202.
    [52]牛贞福,杨信廷,寿森炎,等.多媒体技术在农业专家系统中的应用[J].计算机与农业,2003,5:8-10.
    [53]牛贞福,杨信廷,寿森炎,等.黄瓜病虫害诊断专家系统知识组织的研究与设计[J].农业系统科学与综合研究,2004,20(1):33-36
    [54]牛贞福,杨信廷,寿森炎,等.黄瓜病虫害诊断专家系统知识组织的研究与设计[J].农业系统科学与综合研究.2004,20(1):33-36.
    [55]任勃.基于Web的水稻生产专家系统的研究与实现.湖南农业大学硕士研究生论文.2004:1-17.
    [56]上官周平,陈培元.黄土早塬小麦生产管理专家系统的设计与实现[J].水土保持学报,1995,9(4):76-83.
    [57]申善磊,安清波.微电子学与计算机[J].1993,12:30-33.
    [58]沈文智.Microsoft IIs网页技术[M].北京:人民邮电出版社,1998.
    [59]史忠植.知识工程[M].北京:清华大学出版社.1998.
    [60]苏锋,郑其春,郭剑雄.茶树病虫害多媒体数据库的开发研究[J].华东昆虫学报,2000,9(1):80-84.
    [61]孙昌爱,金茂忠,刘超.软件体系结构研究综述[J].软件学报,2002,13(7):1228-1237.
    [62]孙芙英.《水稻推荐施肥专家咨询系统》在北方稻区的应用及评价[J].农业现代化研究,1993,(4).
    [63]孙冠英,陈学新,程家安,等.基于网络的进出境植物检疫信息管理和辅助决策系统[J].浙江大学学报(农业与生命科学版)).2003,29(4):407-412.
    [64]孙红敏,全红艳,闰薇.Web数据库查询技术应用--农业信息网病虫害防治模块设计[J].农机化研究.2001,5(2):109-114.
    [65]孙世民,丁健民,李永发.专家系统(ES)及其在农业上的应用[J].山东农业大学学报,1998,29(2):270-274.
    [66]谭文学,赵春江,陆玲,等.基于启发式推理的多媒体专家系统平台的开发与研究[J].计算机与农业,2003,(7):1-3.7.
    [67]唐乐尘,陈章艳.蔬菜病虫害综合治理咨询系统[J].计算机与农业,1998,(2):11-14.
    [68]田盛丰.人工智能原理与应用[M].北京:北京理工大学出版社,1993.
    [69]涂运华,黄席摊.实用番茄栽培管理专家系统的研制与开发[J].重庆大学学报(自然科学版),2000,23(4):120-122.
    [70]王爱茹,刘书华,曹克强.基于知识规则和图形的苹果、梨病虫害诊断和防治专家系统[J].河北农业大学学报,1999,22(1):60-62.
    [71]王士同.模糊推理理论与模糊专家系统[M].上海:上海科技出版社,1995.
    [72]王士同,周发强.模糊专家系统研究[J].计算机研究与发展,1990,(7):55-64.
    [73]王晓明,侯英玮.基于数据库的专家系统设计[J].计算机工程与应用,2001.20:95-131.
    [74]王亚东,陶海军.大豆病虫害诊断专家系统中的知识库的建造[J].计算机与农业,2000,(5):34-39.
    [75]王亚军,陶海军,王塞.大豆病虫害诊断专家系统中知识库的建造[J].计算机与农业,2000,(5):34-39.
    [76]王耀南.计算机智能信息处理技术及其应用[M].长沙:湖南大学出版社,1998:55-200.
    [77]王永庆.人工智能原理与方法[M].西安:西安交通大学出版社.1998.
    [78]王永庆.上官周平.专家系统在农业生产管理中的应用[J].微机发展,1995,(1):3-6.
    [79]危辉,潘云鹤.从知识表示到表示:人工智能认识论上的进步[J].计算机研究与发展.2000,37(7):819-820.
    [80]吴泉源,浏江宁.人工智能与专家系统[M]长沙:国防科技大学出版社,1995.
    [81]吴曙雯.中国南方稻区褐飞虱灾变分析与预警系统的研究及应用:[博士学位论文][D].杭州:浙江大学环境与资源学院,2002.
    [82]吴玺,谭宏.试论我国农业专家系统的应用及发展[J].计算机与农业,2000,(8):1-4.
    [83]熊范纶,郭霖,吴文荣,等.砂姜黑土小麦施肥计算机专家咨询系统[J].信息与控 制.1987,16(2):7-11.
    [84]熊范纶,何茂彬,丁力,等.计算机专家咨询系统及其建立[J].信息与控制.1986,15(1):33-38.
    [85]徐洁馨.知识库系统导论[M].科学出版社,2000.
    [86]许云,樊孝忠.在专家系统中利用关系数据库来表达知识[[J].计算机工程与应用,2003,39(22):91-93,138.
    [87]雪燕.小麦栽培技术查询系统的研制[J].计算机与农业,1996,(1):8-10.
    [88]晏蒲柳,夏德麟,郭成城.计算机网络智能故障诊断知识库构造方法[J].模式识别与人工智能,2000,13(2):142-145.
    [89]杨燕,王万森.保护地甜辣椒栽培管理专家系统的研究与开发[J].计算机工程与应用,2001.24:142-143.
    [90]尹朝庆,尹皓.人工智能与专家系统[M].中国水利水电出版社,2003:60-64.
    [91]英国植物保护委员会编.病虫害防治手册[M].上海科学技术文献出版社,1986.
    [92]余建桥,梁颖.农业数据库中知识发现的研究[[J].计算机科学,1999,26(12):82-84.
    [93]余瑞钊,史济建.人工智能原理与技术[M].杭州:浙江大学出版社,1993.
    [94]袁俊红,罗梅,李刚.面向对象数据库的探讨[J].信阳师范学院学报(自然科学版),2002,15(3):360-362.
    [95]张素艳,郭天财,肖芬.小麦病虫害防治专家系统研究进展[J].作物研究,2001(3):77-81.
    [96]赵春江,诸德辉.小麦栽培管理计算机专家系统的研究与应用[J].中国农业科学,1997,30(5):42-49.
    [97]郑永利,程家安,章强华.浙江省蔬菜主要病虫诊治咨询系统的初步研究[[J].浙江农业学报,2004,16(4):186-191
    [98]郑宇,赵键,陈莎莎.多媒体技术在食用菌病虫害防治专家系统上的应用[J].食用菌学报,2001,8(3):59-62.
    [99]周兴根,王来花.淮北小麦栽培专家系统的建立(Ⅰ)小麦生产播前预测知识库[J].计算机与农业,1998,(4):12-15.
    [100]朱茵,陆化普.基于C/S与B/S混合体系结构的智能交通管理信息系统的设计[J].公路交通科技,2005.11.

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700