农业专家系统的概念特征与功能.pptx

第四讲 农业专家系统第一节 农业专家系统的概念、特征与功能 一、人工智能(artificial intelligence)1. 概念人工智能是计算机科学的一门研究领域。以人类智慧的某些特点，用计算机来模拟人的推理、记忆、学习、创造等智能特征，主要方法是依靠有关知识进行逻辑推理，特别是利用经验性知识对不完全确定的事实进行的精确性推理。 1956年A.Newell等人提出逻辑理论（Logic Theorist）程序系统，是计算机模拟人的高级思维活动的一个重大成果，是人工智能的真正开端。人工智能的第一个大成就是发展了能够求解难题的下棋(如国际象棋)程序。2、应用领域问题求解：如下棋程序。逻辑推理和定理证明：如数学定理证明。自然语言处理：如语言翻译，语音识别，语言的生成和理解自动程序设计：“超级编译程序”能从高级形式的描述，生成所需的程序。学习：归纳学习和类比学习。专家系统：利用专家知识进行推理达到专家解决问题的能力。机器人学：完成人部分工作的机器人。机器视觉：研究感知过程。智能检索系统：具有智能行为的情报检索的系统。组合调度问题：如最短旅行路线。系统与表达语言：用人工智能来深化计算机系统和语言。二、专家系统及农业专家系统 专家系统（ES，Expert System），是一个智能程序，它能对那些需要专家知识才能解决的应用难题，提供相关领域权威专家水平的解答。或者说由一个专门领域的知识库，以及一个能获取和运用知识的机构构成的一个问题求解系统。 农业专家系统是一个拥有大量权威农业专家的经验、资料、数据与成果构成的知识库，并能利用其知识，模拟农业专家解决问题的思维方法进行判断、推理，以求得解决农业生产问题结论的智能程序系统。 把专家知识转移到计算机程序中询问、问题专家系统领域专家知识工程师策略经验规则领域规则专家系统与常规程序的区别（1）常规的计算机程序是对数据结构以及作用于数据结构的确定型算法的表述. 常规程序＝数据结构十算法专家系统是通过运用知识进行推理，力求在问题领域内推导出满意的解答. 专家系统＝知识十推理（2）常规程序把关于问题求解的知识隐含于程序中，而专家系统则把应用领域中关于问题求解的知识单独地组成一个知识库。 （3）常规程序通过查找或计算来求取问题的答案，是面向数值计算和数据处理，问题求解的顺序由程序事前规定； 专家系统是通过推理来求取问题的答案，是面向符号处理，其推理过程随着情况的变化而变化，具有不确定性及灵活性。（4）常规程序处理的数据多是精确的，对数据的检索是基于模式的布尔匹配；而专家系统处理的数据及知识大多是不精确的、模糊的，知识的模式匹配也多是不精确的，需要为其设定阈值。（5）常规程序一般不具有解释功能，而专家系统一般具有解释机构，可对自己的行为作出解释。（6）常规程序与专家系统具有不同的体系结构.三、农业专家系统产生与发展　(1)国际上的ES　 　70年代末期，美国Illinois大学植物病理专家＋计算机专家 Plant/ES；当时开发的系统主要是面向农作物的病虫害诊断；　80年代中期，农业专家系统已从单一的病虫害诊断转向生产管理、经济分析与决策、生态环境等，尤其以美国、中国、日本和欧洲国家最为突出。　国际上的ES 系统名称 研究的主要内容 开发者 开发年代 PLANT ES大豆病害诊断 美国Illinois大学1978 灌水管理 美国California大学 1981 PLANT cd玉米螟危害预测　　 美国Illinois大学1982 棉花水分管理 美国California大学1982 人工智能用于木材砍伐 美国Purdue大学1983 病害管理辅助决策 美国Rykid大学1984 棉花病害综合防治 美国California大学1984 农业化学分析 美国Jones等1984 COMAX棉花管理系统 美国USDA-ARS 1985 POMMB苹果害虫与果园管理Roach等1985 MICCS番茄病害诊断 日本千叶大学1985 油桃病害诊断 美国Plant等1986国际上的ES系统名称 研究的主要内容 开发者 开发年代PBST病害诊断及预测 澳大利亚西农业部1987 奶牛繁殖及诊断 美国Margland大学1988CALBX农业管理 美国Califor