论文部分内容阅读
专家系统是用来模拟人类大脑推理求解问题的计算机程序系统,它是人工智能(AI)最有前途的分支之一。专家系统通常包括知识库、推理机和用户接口三个部分。知识库类似数据库,将某一领域专家的知识以特定代码形式将知识存贮在计算机内;推理机是专家系统根据知识库内的知识,模拟人类大脑进行推理,推理进程有正向推理、逆向推理以及混合式推理三种方式;用户接口是用来交换用户与推理机之间信息的程序模块,它还用于管理专家系统的知识获取和向用户解释推理机的推理结论。建立小型专家系统应首先选定一个特定的知识领域,明确其求解目标。然后挑选一批权威专家,建立相应的知识库。最后选择计算机硬件和软件工具,编制程序。原型专家系统必须经过反复试用修改正确后才可推广应用或作商品出售。专家系统已在数学、物理、化学、医疗诊断、电子电路设计、计算机配置咨询、机械故障诊断、语言和照片识别、地矿勘探、光谱检索以及生物遗传工程等领域获得成功的应用。在农业中,专家系统已在作物布局和育种、病虫草防治、动物饲养管理与育种、家畜疾病诊断、土壤施肥建议、灌溉、环境控制、农机具选型配套和管理、农产品市场预测和农业科研教育管理等方面取得应用。本文介绍了专家系统在农业中三个方面的应用: 1.作物管理:H.Lemmon等人建立了用于棉花栽培管理的专家系统COMAX,它采用了著名的GOSSYM模拟系统,这是个棉花生长的数学模拟模型。COMAX中的知识库共有6000条知识单元,其中GOSSYM有3000多条。知识库中涉及到气象资料、种子特性和土壤参数等方面的数据。推理机根据用户提供的有关信息,调用有关气象资料和氮肥数据,通过GOSSYM程序模拟出棉花的生长过程,由推理机得出棉花管理措施建议。COMAX专家系统由LISP语言写成,它能直接调用FORTRAN语言所书写的GOSSYM模拟系统的各程序模块。 2.虫害管理:Schmoldt等开发了一个用于诊断红松虫害的专家系统PREDICT,该系统包含有400多条规则,它应用商用的EXSYS和INSIGHTI+专家系统软件外壳程序写成。可在IBM PC/XT微型计算机上运行,所预报的准确率近似100％。Brown等人应用LISP和PROLOG语言开发了用于苜蓿虫害防治的专家系统。 3.农产品市场管理:谷物市场问题管理造就了不少专家。Thieme等人开发了协助农场主咨询谷物市场的专家系统,它由市售的Personal Consultant(TM)专家系统开发工具写成。知识库由规则库构成,推理机可以进行正向或逆向逻辑推理。当系统运行时,先向用户询问一系列有关问题,用户必须向专家系统提供必要的信息,然后再调用规则库的有关规则进行推理。最后专家系统根据推理结论向谷物生产者提供谷物市场的预测和建议,诸如谷物价格随时间的变化情况以及谷仓里的谷物理化状态的变化等等,供用户参考。