病虫害预测与防治专家系统的一般开发框架的研讨.pdf

第 12卷 增 刊 棋式识别与人工智能 1999年 10月 PR AI VoOl.c1t2S1u9p9o9 病虫害预测与防治专家系统的 一般开发框架的研究。 淮晓永 熊范纶 (中国科学院合肥智能机械研究所 合肥 230031) 摘 要 病虫害的预侧与防治的效率高低对农业生产有很大的影响，是发展优质、高产、商效、可持续发 展的现代农业的重要因素。本文在分析农业植保专家进行病虫容预测与防治的一般思维过程的荃础上， 提出了一种建立病虫害顶侧与防治专家系统的一般框架结构。该框架结构采用了不确定推理等专家系 统技术，在病虫害预测方面较人类专家能力强，进而使得病虫容防治效果有所提高。采用该框架结构 可以方便快捷地构建各种农作物的病虫害预测与防治专家系统. 关键 词 病虫害预测与防治，不确定推理，应用框架 中图法分类号TP182,5431.9 1引 言 病虫害防治在农业生产中是一项主要的管理操作。病虫害防治的效率对农业的高产、商效、 优质、可持续发展有直接的影响。以棉花为例，根据统计棉花的病害在常年一般影响产it达 10- 15%左右，严重年份可达20%以上，并且使纤维变短，拉力减弱，影响棉花的质it-,摘花虫害所 造成的损失约达总产量的 15-20%。此外由于防治病虫害而喷施化学药剂造成环境污染、食品污 染，进而危害人类健康，也是病虫害防治不力的直接结果。由此可见，发展科学高效的病虫害预 测与防治是发展现代科技农业的一项主要管理技术。本文在分析植保领域专家的病虫容预侧与防 治的一般思维方法的基础上，采用专家系统技术，引入了一种面向农业领域的不确定推理策略， 讨论提出了一种建立病虫害预测防治专家系统的一般应用框架。 2病虫害预测与防治的一般方法 农业专家进行病虫害预测与防治的一般思维方法:根据作物生长的阶段特性和实践经验， 总结出每一生长发育阶段容易发生的病虫害，针对决策地块的实际情况，考虑环境、耕作管理等 因素对病虫害发生繁殖的促进或抑制的影响作用，在作物生长的各个阶段及时观察可能发生的病 虫害的症状，根据其发生程度大小，考虑相应的防治指标，作出相应的防治决策，作到早预洲、 ﹄ 、 早发现、早防治，使病虫害对农作物生产的危害影响控制在最小程度。 由于农业生态环境的复杂，它涉及到温度、湿度、降雨量、日光辐射量、杂草多少、茬口、 轮作情况、灾害性天气等自然环境因素和中耕除草、施肥灌溉、促控调节、病虫草害防治 因素。显然这些因素是因地因时因人而异的，而且信息处理的复杂度比较大，单靠领域专 观判断与推测，只能作到定量的分析判断推测，这是一种比较粗放的决策管理模式。这里瞥 *本裸月受国家863-306主翅重点项目资助 软鹅日期:珍99-05-28 二 106 — 一一— — 一一」垦丝堕丛逻鱼匕一一一一 — 一124 用专家系统技术来实现领城专家的决策推理，采用数据库技术来进行信息知识的存贮与管理，采 用智能代理来进行复杂信息的处理，讨论实现了一种建立病虫害预测与防治专家系统的一般开发 框架 。 3面向农业领域的不确定推理理论 3.1有关定义 定义1:先验可能性因子 P却 ，描述事件H发生的可能性大小。它由专家根据一般环境条件下 事件发生的概率给定。如:专家考虑没有环境因素的促进或抑制的情况下棉铃虫