精细农业与专家系统设计精析.docVIP

精细农业 　　精细农业就是一种现代化农业理念。所谓精细农业，是指基于变异的一种田间管理手段。农田里田间土壤、作物的特性都不是均一的，是随着时间、空间变化的。而在传统的、目前仍在采用的农田管理中，都认为是均一的，采用统一的施肥时间、施肥量。李民赞介绍，实际存在的差别、空间变异使得目前这种按均一进行田间作业的方式有两种弊害：第一，浪费资源，为了使贫瘠缺肥的地也能获得高收成，就把施肥量设定得比较高，那么本来就比较肥沃的地就浪费了；第二，这些过量施用的农药、肥料会流入地表水和地下水，引起环境污染。在这种情况下提出精细农业，根据田间变异来确定最合适的管理决策，目标是在降低消耗、保护环境的前提下，获得最佳的收成。精细农业本身是一种可持续发展的理念，是一种管理方式。但是为了达到这个目标，需要三方面的工作。首先，获得田间数据；其次，根据收集的数据作出作业决策，决定施肥量、时间、地点；第三，需要机器来完成。这三个方面的工作仅凭人力是无法很好完成的，因此需要现代技术来支撑，也就是所谓的3S技术——RS（遥感，用于收集数据）、GIS（地理信息系统，用于处理数据）、GPS（定位系统），并且最终需要利用机器人等先进机械来完成决策。这两点结合即平时所说的农业信息化和农业机械化。 全国目前推行的测土配方施肥工程就是精细农业的一例。测土配方施肥技术是指通过土壤测试，及时掌握土壤肥力状况，按不同作物的需肥特征和农业生产要求，实行肥料的适量配比，提高肥料养分利用率。2006年9月，农业部测土配方施肥办公室发布消息表示，在测土配方施肥春季行动中，全国开展测土配方施肥工作的示范县达1020个，投入财政资金近1亿元，培训农民3000多万人，落实测土配方施肥面积1.3亿亩，减少不合理化肥施用70多万吨，节本增效65亿元。李民赞表示，目前测土配方施肥的设备还比较复杂，需要每个县建一个测试站，农民自己做不了，以后发展精细农业的目标是便携式的仪器。“现在我们看到的机器都处于研究阶段，由研究人员操纵。等真正应用到生产第一线时，肯定要做一些改进。农村人口转移之后，剩下老人、妇女，需要‘傻瓜化’的机器，让农民自己操作。” 　　精细农业与传统农业相比，主要有以下特点： 　　（1）合理施用化肥，降低生产成本，减少环源污染 　　精细农业采用因土、因作物、因时全面平衡施肥，彻底扭转传统农业中因经验施肥而造成的三多三少（化肥多．有机肥少；N肥多，P、K肥少；三要素肥多，微量元素少），N、P、K肥比例失调的状况，因此有明显的经济和环境效益。 　　（2）减少和节约水资源 　　目前传统农业因大水漫灌和沟渠渗漏对灌溉水的利用率只有40％左右，精细农业可由作物动态监控技术定时定量供给水分，可通过滴灌微灌等一系列新型灌溉技术，使水的消耗量减少到最低程度，并能获取尽可能高的产量。 　　（3）节本增效，省工省时，优质高产 　　精细农业采取精细播种，精细收获技术，并将精细种子工程与精细播种技术有机地结合起来，使农业低耗、优质、高效成为现实。在一般情况下，精细播种比传统播种增产18％~30％，省工2—3个。 　　（4）农作物的物质营养得到合理利用，保证了农产品的产量和质量 　　因为精细农业通过采用先进的现代化高新技术，对农作物的生产过程进行动态监测和控制，并根据其结果采取相应的措施。 专家系统是人工智能中最重要的也是最活跃的一个应用领域，它实现了人工智能从理论研究走向实际应用、从一般推理策略探讨转向运用专门知识的重大突破。20世纪60年代初，出现了运用逻辑学和模拟心理活动的一些通用问题求解程序，它们可以证明定理和进行逻辑推理。但是这些通用方法无法解决大的实际问题，很难把实际问题改造成适合于计算机解决的形式，并且对于解题所需的巨大的有哪些信誉好的足球投注网站空间也难于处理。1965年，f.a.费根鲍姆等人在总结通用问题求解系统的成功与失败经验的基础上，结合化学领域的专门知识，研制了世界上第一个专家系统dendral ，可以推断化学分子结构。20多年来，知识工程的研究，专家系统的理论和技术不断发展，应用渗透到几乎各个领域，包括化学、数学、物理、生物、医学、农业、气象、地质勘探、军事、工程技术、法律、商业、空间技术、自动控制、计算机设计和制造等众多领域，开发了几千个的专家系统，其中不少在功能上已达到，甚至超过同领域中人类专家的水平，并在实际应用中产生了巨大的经济效益。 发展阶段 　　 ?? 专家系统 专家系统的发展已经历了3个阶段，正向第四代过渡和发展。第一代专家系统（dendral、macsyma等）以高度专业化、求解专门问题的能力强为特点。但在体系结构的完整性、可移植性等方面存在缺陷，求解问题的能力弱。第二代专家系统（mycin、casnet、prospector、hearsay等）属单学科专业型、应用型系统，其