马铃薯专家系统的研究与构建
|
摘要
本文通过比较当前农业专家系统技术的构思，阐述了山西省马铃薯专家系统的研究与构建过程。通过采用Browser／Web Server／Database三层计算体系结构，基于ASP．NET和XML技术，实现了网络化的专家系统，同时扩大了专家系统的应用范围，提高了系统的后向兼容性；对专家系统中的知识表示技术作了深入探讨，在传统的基于规则的知识表示方法的基础上，提出了基于规则扩展的知识表示方法，并较好地将其应用到本系统中；引入了模糊集合，分析并推导了广义可能区间集，将其应用于模糊知识的表示，将语言变量和模糊集合结合起来；提出对系统采用交互式知识获取途径、双向推理控制策略，对不精确推理和不确定性推理的传播算法作了一定的研究，成功地将其应用到马铃薯专家系统的构建之中；采用知识库和推理机相分离的方法，使得系统升级简单易行。系统建立了马铃薯生产管理信息系统，通过模块化的划分对马铃薯的种植过程作了详细的指导说明。
In this paper, we discuss the research and construction of the Shanxi Potato Expert System on the basis of analyzing and comparing the current agriculture expert system. By the Browser/Web Server/Database structure and the technology of ASP.NET and XML, we achieve the expert system running on the network, extend the application and ensure its backward compatibility; We have the deep research to the representation of knowledge and apply it to the system, extend the traditional method of rule based knowledge representation; Introduce the fuzzy sets, analyze the generalized possibility interval sets, and combine the linguistic variables and fuzzy sets; The system adopts the forward and backward chaining, researches the reasoning under uncertainty and inexact reasoning; And we depart knowledge base and inference engine, make the upgrade simple and maintenance convenient. In the last, we construct the potato produce manage system according to the phases of potato's growth to give a detailed instruct to its produc
e.
In this paper, we discuss the research and construction of the Shanxi Potato Expert System on the basis of analyzing and comparing the current agriculture expert system. By the Browser/Web Server/Database structure and the technology of ASP.NET and XML, we achieve the expert system running on the network, extend the application and ensure its backward compatibility; We have the deep research to the representation of knowledge and apply it to the system, extend the traditional method of rule based knowledge representation; Introduce the fuzzy sets, analyze the generalized possibility interval sets, and combine the linguistic variables and fuzzy sets; The system adopts the forward and backward chaining, researches the reasoning under uncertainty and inexact reasoning; And we depart knowledge base and inference engine, make the upgrade simple and maintenance convenient. In the last, we construct the potato produce manage system according to the phases of potato's growth to give a detailed instruct to its produc
e.
引文
1． Joseph Giarratano, Gary Riley, Expert Systems Principles and Programming, Third Edition, America: Thomson Learning Publishing Company, 2002
2． Lau, Henry , Wong, T. N., Fuzzy expert system for complex closed-loop control: A non-mathematical approach, Expert Systems v 15 n 2 May 1998 Learned Inf Europe Ltd p 98-108 0266-4720
3． Liebowitz, Jay, Strategies for successful expert system inception, management, and institutionalization, ISA Transactions v 31 n 2 1992 p 9-17 0019-0578
4． Cannataro, Mario; Pugliese, Andrea. XML-based architecture for adaptive web hypermedia systems using a probabilistic user model. Proceedings of the International Database Engineering and Applications Symposium, IDEAS 2000 International Database Engineering and Applications Symposium Sep 18-Sep 20 2000 2000 Yokohama, , , Jpn, Sponsored by : Concordia University; Keio University; IDEAS IEEE Piscataway NJ USA p 257-265
5． Wick, Michael R, Expert system explanation in retrospect: a case study in the evolution of expert system explanation, Journal of Systems and Software v 19 n 2 Oct 1992 p 159-169 0164-1212
6． Tseng, Frank S. C. ; Hwung, Wen-Jong; Cheng, Fei-Fei. Automatic navigation scheme for XML documents through object-relational repository. International Conference on Knowledge-Based Intelligent Electronic Systems, Proceedings, KES 4th
International Conference on Knowledge-Based Intelligent Engineering Systems and Allied Technologies (KES'2000) Aug 30-Sep 1 2000 v1 2000 Brighton, , , UK, IEEE Piscataway NJ USA p 428-431
7． William Turpin: Personal Consultant Expert System Development Tools, Texas Instruments Incorporated, P. P. Box80963,USA, 1986
8． J. Laity and M. J. Coombs, Expert Systems Concepts and Examples, Ncc Publications, England, 1984
9． Lei Zhu, Jiangtian Xiong, Renshou Tu, Fanlun Xiong, Forecasting Insect Pests through Case-Based Reasoning, Process, AI Magazine, 1990,11<4>
10． Zisman, A. Overview of XML, Computing and Control Engineering Journal v11 n4 Aug 2000 IEE Stevenage Engl p 165-167 0956-3385 CCEJEL
11． Bono, John. XML reaches factory floor's automation islands . Industrial Computing v19 n8 Aug 2000 Instrument Society of America Research Triangle Park NC USA p 26-28 1045-0203 ICOMEA
12． Araki.Kenji; Ohashi, Katsuhiro; Yamazaki, Shunji; Hirose, Yasuyuki; Yamashita, Yoshinori; Yamamoto, Ryuichi; Minagawa, Kazushi; Sakamoto, Norihiro; Yoshihara, Hiroyuki: Medical Markup Language (MML) for xml-based Hospital Information Interchange Journal of Medical Systems; 0148-5598; 200006 ;vol 24 n 3 ; p 195-211
13． Conway, Daniel G. ;Supplier Affiliated Extended Supply Chain Backbones; Information Systems Frontiers; 1387-3326; 200001;
vol 2 n 1; p 57-64
14． Chandramouli, Ramaswamy. Application of XML tools for enterprise-wide RBAC implementation tasks . Proceedings of the ACM Workshop on Role-Based Access Control 5th ACM Workshop on Role-Based Access Control (RBAC) Jul 26-Jul 27 2000 2000 Berlin, , , Ger, Sponsored by : ACM; SIGSAC; Technical University of Berlin ACM New York NY USA p 11-18
15． Eddie, K. L. XML on LDAP network database . Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering CCECE 2000-Canadian Conference on Electrical and Computer Egineering May 7-May 10 2000 vl 2000 Nova Scotia, , NS, Can, Sponsored by : IEEE Canada; IEEE Canadian Atlantic Section IEEE Piscataway NJ USA p 469-473 0840-7789 CCCEFV
16． Bergholz, Andre. Extending your markup: an XML tutorial. IEEE Internet Computing v4 n4 Jul 2000 IEEE Piscataway NJ USA p 74-79 1089-7801 IICOFX.
17． DEKI.S; Bosak.Jon; AOI.Y; KAJINAMI.A; xml Ubiquity and the Scholarly Community; Computers and the Humanities; 0010-4817; 199904; vol 33 n 1/2 ; p 199-206
18． Michard, Alain; Pham-Dac, Giang; Description of Collections and Encyclopaedias on the Web using xml ;Archives and Museum Informatics; 1042-1467; 1998 ; vol 12 n 1 ; p 39-79
19． 田盛丰等，人工智能原理与应用-专家系统·机器学习·面向对象的 方法，北京：北京理工大学出版社，1993年
20． 程显毅，人工智能研究动向，江苏理工大学学报，第20卷第1期，1999
年1月
21．史忠植，知识工程，北京：清华大学出版社，1988
22．张文星，纪有奎，专家系统原理与设计，武汉：武汉测绘科技大学出版社，1989
23．周桂红，郑磊等，农业专家系统生成工具的设计与实现，农业工程学报，第15卷第3期，1999年9月
24．徐可英，21世纪农业现代化的发展趋势——农业信息化，农业现代化研究，第20卷第4期，1999年7月
25．邝朴生，刘刚等，精细农业技术体系初探，农业工程学报，第15卷第3期，1999年9月
26．赵春江，诸德辉等．小麦综合管理专家系统研究与应用．计算机与农业，1998年增刊
27．张祖名，人工智能的前沿内容——专家系统的发展综述，北京印刷学院学报，1995年第一期
28．陈慧君，基于ASP技术的小麦专家系统的研究与构建，[学位论文]．太原：太原理工大学图书馆，2000年
29．杨静，山西省荞麦专家系统的构建，[学位论文]．太原：太原理工大学图书馆，2001年
30．谷利明，网络化马铃薯专家系统的研究与开发，[学位论文]．太原：太原理工大学图书馆，2001年
31．章练红，计算机技术在我国农业上应用的现状，计算机与农业，1999年第3期
32．刘根深，谢德芳，红毛丹施肥专家系统，计算机与农业，2000年第5期
33．黄东军，陈松乔，一种在Internet／Intranet上建造专家系统的实现
方法，计算机工程，第25卷第11期
34．齐玉东，李逸波，一种专家数据库的开发，电脑与信息技术，1999年第1期
35．聂文龙，严小卫，张师超，一个新的不确定性知识表示模型，高技术通信，1994年11期
36．王剑侠，广义可能区间集及其在知识表示中的应用，长沙电力学院学报(自然科学版)，1998年第13卷第4期
37．陈明亮，李怀祖，基于规则的专家系统中不确定性推理的研究，计算机工程应用，2000年5月
38．俞波，周皓峰，一种基于Web的学生信息管理系统，计算机与现代化，2000年第2期
39．杨立法，因特网上发布动态信息的两种简便方法，昆明理工大学学报，2000年4月，第25卷第2期
40．和晓军，崔旭晶，WWW数据库信息服务系统集成与设计，沈阳工业学院学报，2000年6月，第19卷第2期
41．王晓兵，基于B／S结构的动态信息发布技术与实现，新疆工学院学报，2000年3月，第21卷第1期
42．吴迪文，WWW与数据库系统信息集成技术，微机发展，1999年第1期
43．刘有才，刘增良，模糊专家系统原理与设计，北京：北京航空航天大学出版社，1995
44．田盛丰等，人工智能原理与应用—专家系统·机器学习·面向对象的方法，北京：北京理工大学出版社，1993
45．王克宏，汤志忠等，知识工程与知识处理系统，北京：清华大学出版社，1994
46．李琦，陈爱军．GeoML~(TM)地理空间信息共享和互操作模式研究．测绘科学，2000年6月，第25卷第2期：15-20页
47．中文网站：http://www.xml.org．cn
48．中文网站：http://www.51xml.com
49．张璞，庄成三．XML查询语言技术与实例分析，计算机应用研究，2000年第5期，109-111页
50．Charles F．Goldfarb．XML实用技术，北京：清华大学出版社，1999
51．黄斯伟，网页设计—CSS使用详解，北京：人民邮电出版社，2000
52．Scot Johnson，Active Server Pages详解，北京：电子工业出版社，2000
53．尹露禾，叶震，ASP技术在WEB数据库中的应用，电脑开发与应用，第13卷第2期，19-21
54．李世杰．Active Server Pages(ASP)网页设计手册．，北京：清华大学出版社，1999．
55．Sanjaya Hettinhewa．Windows NT 4 WEB开发指南．北京：清华大学出 版社，1997．
56．王辉良，ASP动态网页制作技术，电化教育研究，2000年第5期(总第85期)，36-38
2． Lau, Henry , Wong, T. N., Fuzzy expert system for complex closed-loop control: A non-mathematical approach, Expert Systems v 15 n 2 May 1998 Learned Inf Europe Ltd p 98-108 0266-4720
3． Liebowitz, Jay, Strategies for successful expert system inception, management, and institutionalization, ISA Transactions v 31 n 2 1992 p 9-17 0019-0578
4． Cannataro, Mario; Pugliese, Andrea. XML-based architecture for adaptive web hypermedia systems using a probabilistic user model. Proceedings of the International Database Engineering and Applications Symposium, IDEAS 2000 International Database Engineering and Applications Symposium Sep 18-Sep 20 2000 2000 Yokohama, , , Jpn, Sponsored by : Concordia University; Keio University; IDEAS IEEE Piscataway NJ USA p 257-265
5． Wick, Michael R, Expert system explanation in retrospect: a case study in the evolution of expert system explanation, Journal of Systems and Software v 19 n 2 Oct 1992 p 159-169 0164-1212
6． Tseng, Frank S. C. ; Hwung, Wen-Jong; Cheng, Fei-Fei. Automatic navigation scheme for XML documents through object-relational repository. International Conference on Knowledge-Based Intelligent Electronic Systems, Proceedings, KES 4th
International Conference on Knowledge-Based Intelligent Engineering Systems and Allied Technologies (KES'2000) Aug 30-Sep 1 2000 v1 2000 Brighton, , , UK, IEEE Piscataway NJ USA p 428-431
7． William Turpin: Personal Consultant Expert System Development Tools, Texas Instruments Incorporated, P. P. Box80963,USA, 1986
8． J. Laity and M. J. Coombs, Expert Systems Concepts and Examples, Ncc Publications, England, 1984
9． Lei Zhu, Jiangtian Xiong, Renshou Tu, Fanlun Xiong, Forecasting Insect Pests through Case-Based Reasoning, Process, AI Magazine, 1990,11<4>
10． Zisman, A. Overview of XML, Computing and Control Engineering Journal v11 n4 Aug 2000 IEE Stevenage Engl p 165-167 0956-3385 CCEJEL
11． Bono, John. XML reaches factory floor's automation islands . Industrial Computing v19 n8 Aug 2000 Instrument Society of America Research Triangle Park NC USA p 26-28 1045-0203 ICOMEA
12． Araki.Kenji; Ohashi, Katsuhiro; Yamazaki, Shunji; Hirose, Yasuyuki; Yamashita, Yoshinori; Yamamoto, Ryuichi; Minagawa, Kazushi; Sakamoto, Norihiro; Yoshihara, Hiroyuki: Medical Markup Language (MML) for xml-based Hospital Information Interchange Journal of Medical Systems; 0148-5598; 200006 ;vol 24 n 3 ; p 195-211
13． Conway, Daniel G. ;Supplier Affiliated Extended Supply Chain Backbones; Information Systems Frontiers; 1387-3326; 200001;
vol 2 n 1; p 57-64
14． Chandramouli, Ramaswamy. Application of XML tools for enterprise-wide RBAC implementation tasks . Proceedings of the ACM Workshop on Role-Based Access Control 5th ACM Workshop on Role-Based Access Control (RBAC) Jul 26-Jul 27 2000 2000 Berlin, , , Ger, Sponsored by : ACM; SIGSAC; Technical University of Berlin ACM New York NY USA p 11-18
15． Eddie, K. L. XML on LDAP network database . Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering CCECE 2000-Canadian Conference on Electrical and Computer Egineering May 7-May 10 2000 vl 2000 Nova Scotia, , NS, Can, Sponsored by : IEEE Canada; IEEE Canadian Atlantic Section IEEE Piscataway NJ USA p 469-473 0840-7789 CCCEFV
16． Bergholz, Andre. Extending your markup: an XML tutorial. IEEE Internet Computing v4 n4 Jul 2000 IEEE Piscataway NJ USA p 74-79 1089-7801 IICOFX.
17． DEKI.S; Bosak.Jon; AOI.Y; KAJINAMI.A; xml Ubiquity and the Scholarly Community; Computers and the Humanities; 0010-4817; 199904; vol 33 n 1/2 ; p 199-206
18． Michard, Alain; Pham-Dac, Giang; Description of Collections and Encyclopaedias on the Web using xml ;Archives and Museum Informatics; 1042-1467; 1998 ; vol 12 n 1 ; p 39-79
19． 田盛丰等，人工智能原理与应用-专家系统·机器学习·面向对象的 方法，北京：北京理工大学出版社，1993年
20． 程显毅，人工智能研究动向，江苏理工大学学报，第20卷第1期，1999
年1月
21．史忠植，知识工程，北京：清华大学出版社，1988
22．张文星，纪有奎，专家系统原理与设计，武汉：武汉测绘科技大学出版社，1989
23．周桂红，郑磊等，农业专家系统生成工具的设计与实现，农业工程学报，第15卷第3期，1999年9月
24．徐可英，21世纪农业现代化的发展趋势——农业信息化，农业现代化研究，第20卷第4期，1999年7月
25．邝朴生，刘刚等，精细农业技术体系初探，农业工程学报，第15卷第3期，1999年9月
26．赵春江，诸德辉等．小麦综合管理专家系统研究与应用．计算机与农业，1998年增刊
27．张祖名，人工智能的前沿内容——专家系统的发展综述，北京印刷学院学报，1995年第一期
28．陈慧君，基于ASP技术的小麦专家系统的研究与构建，[学位论文]．太原：太原理工大学图书馆，2000年
29．杨静，山西省荞麦专家系统的构建，[学位论文]．太原：太原理工大学图书馆，2001年
30．谷利明，网络化马铃薯专家系统的研究与开发，[学位论文]．太原：太原理工大学图书馆，2001年
31．章练红，计算机技术在我国农业上应用的现状，计算机与农业，1999年第3期
32．刘根深，谢德芳，红毛丹施肥专家系统，计算机与农业，2000年第5期
33．黄东军，陈松乔，一种在Internet／Intranet上建造专家系统的实现
方法，计算机工程，第25卷第11期
34．齐玉东，李逸波，一种专家数据库的开发，电脑与信息技术，1999年第1期
35．聂文龙，严小卫，张师超，一个新的不确定性知识表示模型，高技术通信，1994年11期
36．王剑侠，广义可能区间集及其在知识表示中的应用，长沙电力学院学报(自然科学版)，1998年第13卷第4期
37．陈明亮，李怀祖，基于规则的专家系统中不确定性推理的研究，计算机工程应用，2000年5月
38．俞波，周皓峰，一种基于Web的学生信息管理系统，计算机与现代化，2000年第2期
39．杨立法，因特网上发布动态信息的两种简便方法，昆明理工大学学报，2000年4月，第25卷第2期
40．和晓军，崔旭晶，WWW数据库信息服务系统集成与设计，沈阳工业学院学报，2000年6月，第19卷第2期
41．王晓兵，基于B／S结构的动态信息发布技术与实现，新疆工学院学报，2000年3月，第21卷第1期
42．吴迪文，WWW与数据库系统信息集成技术，微机发展，1999年第1期
43．刘有才，刘增良，模糊专家系统原理与设计，北京：北京航空航天大学出版社，1995
44．田盛丰等，人工智能原理与应用—专家系统·机器学习·面向对象的方法，北京：北京理工大学出版社，1993
45．王克宏，汤志忠等，知识工程与知识处理系统，北京：清华大学出版社，1994
46．李琦，陈爱军．GeoML~(TM)地理空间信息共享和互操作模式研究．测绘科学，2000年6月，第25卷第2期：15-20页
47．中文网站：http://www.xml.org．cn
48．中文网站：http://www.51xml.com
49．张璞，庄成三．XML查询语言技术与实例分析，计算机应用研究，2000年第5期，109-111页
50．Charles F．Goldfarb．XML实用技术，北京：清华大学出版社，1999
51．黄斯伟，网页设计—CSS使用详解，北京：人民邮电出版社，2000
52．Scot Johnson，Active Server Pages详解，北京：电子工业出版社，2000
53．尹露禾，叶震，ASP技术在WEB数据库中的应用，电脑开发与应用，第13卷第2期，19-21
54．李世杰．Active Server Pages(ASP)网页设计手册．，北京：清华大学出版社，1999．
55．Sanjaya Hettinhewa．Windows NT 4 WEB开发指南．北京：清华大学出 版社，1997．
56．王辉良，ASP动态网页制作技术，电化教育研究，2000年第5期(总第85期)，36-38