人工智能—农业32

人工智能在农业方面的应用-----传统与现代科技的结合主讲人合作人：班级：这是吃的问题饥饿无处不在！！！农业重要吗？粮食危机是当今世界公认一大难题，且愈演愈烈。粮价逐年上涨。三农问题是当今中国需要解决的问题中,最重要最迫切且事关全局的大问题。没有现代化的农业就不可能建成现代化的中国,没有农村、农民的富裕就不可能有富强的中国。传统农业耕种方式已经难以满足现代人们的需求，况且是至少13亿中国人。发展现代农业刻不容缓。传统农业耕种方式现代农业新技术现代农业上个世纪90年代以来，以计算机技术为标志的信息技术飞速发展，在农业生产和科研上得到了广泛应用，使得传统的农业生产、科研、管理和经营决策不断发生着重大变化。现代农业信息技术应用的几个方面专家系统（ES）（ExpertSystem）数据库技术(databasetechnology)决策支持系统（DSS）（DecisionSupportSystem）模拟模型SS（SimulationSystem）遥感系统(RS)（RemoteSensingSystem）全球定位系统(GPS)（GlobalPositioningSystem）地理信息系统(GIS)（GeographicalInformationSystem）精确农业（PrecisionAgriculture）多媒体技术(multimediatechnology)网络技术(networktechnology)农业专家系统农业专家系统也可叫农业智能系统，是一个具有大量农业专门知识与经验的计算机系统它应用人工智能技术，依据一个或多个农业专家提供的特殊领域知识、经验进行推理和判断，模拟农业专家就某一复杂农业问题进行决策。目前国际上有近百个农业专家系统．广泛应用于作物生产管理、灌溉、施肥、品种选择、病虫害控制、温室管理、畜禽饲料配方、水土保持、食品加工、财务分析、农业机械选择等方面，有些系统已成为商品进入市场。农业专家系统的演变.国际上农业专家系统的研究最早始于20世纪70年代末期的美国。世界上第一个农业专家统就是由美国伊利诺斯(Illinois)大学的植物病理学家和计算机专家共同开发的Plant/DS(大豆病害诊断专家系统)。接着,1983年日本千叶大学研制出MTCCS(番茄病虫害诊断专家系统)。到了20世纪80年代中期，农业专家系统也不再是单一的病害诊断系统,美国、日本、中国和许多欧洲国家都相继转向开发涉及生产管理、经济分析与决策、生态环境等方面的农业专家系统。已见报道的有Mackinion的COMAX/GOSSYM(棉花生产管理),Roach的POMME(苹果园管理)和Fermanian的DIES(用于乳牛管理)等国内发展国内于80年代初期开始研究农业专家系统。1980年浙江大学与中国农科院蚕桑所合作开始研究蚕育种专家系统，1983年中科院合肥智能研究所与安徽农科院合作开发的砂礓黑土小麦施肥专家系统。近几年来，我国农业专家系统的研究更是蓬勃发展，如基于规则和图形的苹果、梨病虫害及防治专家系统，多媒体玉米病虫害诊断专家系统，基于生长模型的小麦管理专家系统，水土保持专家系统的探索与试验等。新领域下的农业90年代以来，农业专家系统不仅在智能化方面得到增强，还采用面向对象的程序设计（Object-OrientedProgramming—OPP）、多媒体（Multi-MediaTechnique—MMT）、信息网络等技术，并开始与虚拟现实（VirtualReality—VR）、3S等高新技术集成，不仅界面友好，操作简便，而且数据共享、维护方便，信息更丰富。现代化农业信息应用模型农业专家系统构成农业专家系统的类型（1）作物栽培专家系统。此类系统根据特定地区气候、土壤特点和作物栽培经验，为当地用户提供有关大田作物、园艺作物的品种选择、土壤耕作、灌水施肥、病虫草害防治、产量估算等田间栽培管理综合措施的技术指导。（2）农田施肥专家系统。也叫肥料推荐专家系统，主要针对特定地区土壤理化性质，评估肥力水平，根据作物、气候、土壤、栽培管理及肥料特点，推荐肥料运筹与施肥方法，计算施肥效益等。农业专家系统的类型（3）植物保护专家系统。根据特定地区农作物病、虫、草害发生规律，为用户提供有关作物的病、虫、草害诊断、预测预报和防治方法。（4）设施农业专家系统。主要针对果蔬的温室栽培和冷库储藏开发的实时控制专家系统，以达到对设施农业环境的自动监测与控制。（5）新品种选育专家系统。包括动、植物的亲本选配、后代选择和品种评价，提高农业生物育种的效率。农业专家系统的类型（6）畜禽水产养殖专家系统。提供各种家畜、家禽、水产品的科学养殖技术，包括场所建设、品种选择、饲料配合、科学饲养、病虫防治等方面。（7）水利灌溉专家系统。提供灌溉水源预报、灌溉需水量预报、作物灌溉制度拟定、灌区用水计划管理、灌溉设施的自动化控制等。（8）其它学科领域的专家系统，包括农业生产管理、农机具优化设计与选择、农业经济分析、农产品评价、水土保持等方面。成果展中国于1989年10月研制成功了“砂姜黑土小麦施肥专家咨询系统”。该系统由中国科学院合肥智能机械研究所与安徽省农科院土壤肥料研究所合作研制,在安徽省淮北10多个县得到较大规模的应用。随后,合肥智能研究所的“施肥专家系统”在全国推广到100多个县,节约化肥30万t以上,增产粮食50万t;中国农科院土肥所研制的“禹城小麦、玉米施肥专家系统”已推广了7500hm2,增产小麦2000t以上。作为智能化农业信息技术的重要手段,农业专家系统在中国正在迅速发展,并将成为中国21世纪农业现代化的重要内容。举例：小麦管理专家系统（ESWCM）定义：利用计算机人工智能技术，把多年来小麦栽培科学取得的研究成果和专家的知识经验做系统集成而建立的综合性、智能化的计算机决策系统。小麦管理专家系统含大量的科学实验数据、研究调查资料和本领域专家的丰富知识，包括小麦生育进程、群体动态、植株形态、产量结构以及有关气象资料和土壤类型、质地、养分等合计超过10万个数据组成的数据库。功能介绍小麦管理专家系统的功能即把小麦生产动态管理的全过程与天气、土壤、社会经济状况等环境结合起来，作为一个有机整体统筹分析，并对其实行优化、控制、分类决策，解决生产各阶段的问题。组成：推荐施肥子系统栽培管理子系统病虫草综防子系统农机作业子系统产量测控与两茬接口小麦管理专家系统在系统工程思想指导下，运用计算机人工智能（专家系统）和知识工程的技术方法，把模型技术和专家系统技术有机结合起来，可以按产量设计程序，提高了决策过程的科学化水平和农业管理的现代化水平，实现高产、优质，增加效益。现代农业科技应用---小汤山现代农业科技示范园北京市小汤山现代农业科技示范园始建于1998年，2001年被国家科技部等6部委命名为北京昌平国家农业科技园区（试点）,2010年通过国家农业科技园区综合评议验收，是北京市首批的国家级农业科技园区。新技术新革命机器人黄瓜采摘机温室智能运输车新技术新革命微纳米气泡发生器二氧化碳发生器智能农业平台.F4V我国已经成功加入WTO，因此农业专家系统的建造不应忽视国际市场的需求，开发既能满足我国需求也能适宜国际需求的农业专家系统是必要的。国家“863计划”资助的“智能化农业信息技术应用示范工程及网络建设”项目已在生产上广泛应用，并取得显著成效。以农业专家系统为主要内容的农业智能化信息技术的应用，已成为推动我国农业现代化的巨大动力。