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去留无意，闲看庭前花开花落；宠辱不惊，漫随天外云卷云舒。——《幽窗小记》

智慧农业发展背景

中国农业经历了原始农业、传统农业、现代农业、智慧

农业的逐渐过渡。智慧农业充分应用现代信息技术成果，

集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S

技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远

程诊断、远程控制、灾害预警等职能管理。本章从人工智能

在农业领域的应用历程与智慧农业发展趋势两方面阐述了智

慧农业作为一种高新技术与农业生产相结合的产业，是农业

可持续发展的重要途径，通过高科技投入和管理，获取资源

的最大节约和农业产出的最佳效益，实现农业的科学化、标

准化、定量化、高效化。

1.1人工智能在农业领域中的应用历程

人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是研究、开发用于

模拟、延伸和扩展人的智能理论、方法、技术及应用系统的一

门学科。人工智能是计算机科学的一个分支，它试图了解智能的

实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智

去留无意，闲看庭前花开花落；宠辱不惊，漫随天外云卷云舒。——《幽窗小记》

能机器，该领域研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语

言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成

熟，应用领域也不断扩大，农业是其重要的应用领域之一。

现代农业的发展已离不开以人工智能为代表的信息技术

的支持，人工智能技术贯穿于农业生产产前、产中、产后，以

其独特的技术优势提升农业生产技术水平，实现智能化的动态管

[1]

理，减轻农业劳动强度，展示出巨大的应用潜力。将人工智能技

术应用于农业生产中，已经取得了良好的应用成效。比如农业专

[2]

家系统，农民可利用它及时查询在生产中所遇到的问题；农

[3]

业机器人，可代替农民从事繁重的农业劳动，在恶劣的环境

中持续劳动，大大提高农业生产效率，节省劳动力；计算机视觉

识别技术能用于检验农产品的外观品质，检验效率高，可替代传

[4-6]

统人工视觉检验法，从而提高农业劳动效率。

人工智能在农业领域中的应用历程可以分为以下几

个阶段：第一阶段：萌芽期（20世纪70年代末至

80年代末）

20世纪70年代末，美国为代表的欧美国家率先开始了农

去留无意，闲看庭前花开花落；宠辱不惊，漫随天外云卷云舒。——《幽窗小记》

业信息化的应用研究，以专家系统为代表的人工智能应用开始在

农业领域萌芽。专家系统之父EdwardA.Feigenbaum提出：

农业专家系统AES（AgricultureExpertSystem）也称

为以知识库为基础的系统（KnowledgeBasedSystem,

KBS），是一个（或一组）智能计算机程序，运用人工智能并集

成了地理信息系统、信息网络、智能计算、机器学习、知识发现、

优化模拟等多方面高新技术，汇集农业领域知识、模型和专家经验

等，采用适宜的知识表示技术和推理策略，运用多媒体技术并能以

信息网络为载体