1、1网络农业专家咨询系统的研究与实践张士萍 1，张振东 1（1. 辽宁农业职业技术学院，辽宁 营口 115009)摘要：本文介绍了“网络农业专家咨询系统”开发设计的重要性，重点介绍系统的特点和主要的框架结构，旨在利用计算机网络 WEB平台搭建一个师生互动，专家与农民通过网络交流的系统。从而取得最大的教学实效性，促进计算机网络技术在农业生产上的应用。关键字：农业专家咨询系统；网络平台；网上交流；知识数据库；1 问题的提出农业是关系到国计民生的的重要行业，在我国国民经济中占有相当重要的地位，为了实现农业现代化，科技兴农显得尤其重要。依据学院教育教学立项要符合“继续重点鼓励和支持运用新方法、新技术的实
2、验研究与实证研究；对具有代表性问题破解的实用有效对策研究；着眼于专业改革发展的特色化、创新性研究”和国家中长期教育改革和发展规划纲要（20102020 年）（公开征求意见稿）精神，为进一步推动我院教育教学成果的研究，加大农业信息化发展的力度，结合本系的改革与发展实际，我们选择了“农业专家咨询系统的研究与开发”作为研究项目。 本课题从高职教育的特点出发，力图使这项研究适合农业、农村和农民的需要；便于农业专业技术人员与农民的及时沟通；尽快将农业科技及时应用于生产一线，提高农业生产效率，解放生产力；及时反馈农业、农村、农民所需技术，调整农业生产产业方向，避2免不必要的缺失；有利于及时调整农业高职院校
3、课程内容和教学计划，以实际应用带动理论教学，以行业论证推动课程设置和建设，以与农民相互沟通和交流带动专业建设发展。实现师生互动，专家与农民网上交流，从而取得最大的教学实效性，同时也促进了计算机网络技术在农业生产上的应用。师生共同努力完成的专家系统也促进了师生间的交流，提高了网络技术专业学生网站管理和网页制作水平。2 网络农业专家咨询系统的构建2.1 农业专家咨询系统特点及设计方向专家系统（Expert System,ES）亦称专家咨询系统，农业专家系统是把专家系统知识应用于农业领域的一项计算机技术。主要目的是使计算机在农业领域中起到农业专家的作用，它能利用农业专家可用的知识和解决问题的方法来解
4、决该领域的问题。农业专家系统应用人工智能技术，依据多个农业专家提供的专业知识、经验进行合理的推断，模拟农业专家就某一问题提出合理地解决方案及结论，为农业生产提供合理的技术服务。2.1.1 农业知识数据库知识数据库用于存放农业领域专家所提供的专门知识，包括静态数据库和动态数据库，静态数据库包含气象库、品种库、病虫害防治库等数据；动态库主要存放由智能推理产生的各种推断总结和问题的解决方案等数据。系统的运转方式是运用知识库里面的数据模拟农业专家的思维方式而进行的，知识库与系统程序是利用ASP语言3相互独立编写的，管理员及专家可以通过修改、添加知识库中的内容来提高系统的功能。知识数据库中的知识的条目数
5、量和质量是专家系统中系统性能和咨询解答能力的关键要素，知识数据库是农业专家系统的核心组成部分。2.1.2 启发式指导生产通过访问者输入相关的咨询条件，系统运用数据库中农业专家提供的知识和经验进行推理和判断，最终将综合性的诊断结果反馈给访问界面，启发指导农业生产。2.1.3 综合逻辑推理主要由调度程序与解释程序组成，负责知识运用的模块，根据用户所提的问题，利用知识库中存放的专家知识及经验寻找出解决问题的方法。利用知识进行推理和导出结论，而不是简单地搜索现成的答案。能解决本身的推理过程，能回答用户提出的问题。2.1.4 灵活扩展不断提高系统性能农业专家系统把各类问题合理的规划，把不能解决的问题进行
6、总结备案提交给专家用户，专家和管理员及信息录入员可通过系统管理模块完善、修改知识库数据，增加新的知识条目，不断的将人类专家头脑中或其他知识源的知识以数据形式转换到系统的知识数据库中，提高系统的可用性能。2.1.5 人机交互式操作界面系统操作界面采用人机交互式，专家系统和用户之间进行友善的交互通信和信息交换。运用人工智能的知识表达、推理、数据获4取等技术，汇集和总结农业领域先进的知识、生产技术、农业专家实践积累的经验、试验获得的各种有效的数据资料形成农业知识数据库，利用计算机程序语言将知识数据组织成网络版的软件系统。系统分为前台应用和后台管理两部分，知识数据的更新是在后台由管理者或专家完成，知识
7、数据库的增加和修改操作十分方便，有无计算机程序语言基础的用户都可进行知识条目的浏览、查询等操作，还可以利用系统提供的交流平台与农业专家进行在线交流。2.2 农业专家咨询系统拟解决的问题农业专家咨询系统着力解决高科技从贵族化走向平民化的问题，随着新农村建设的推广，农业生产中信息技术的应用越发重要。通过专家系统把具有高水平的计算机网络编程专家和农业专家结合起来，共同研究开发农业专家智能咨询系统。根据作物的特性、品种、及其生长发育所需的最佳环境条件等信息规划处理成数据信息，再根据不同地区的环境条件和种植的品种进行开发。种植户只要提供经营的必要条件，如土壤状况，肥力条件，投资能力等信息，经过计算机系统
8、的智能化处理后，就能生成合理的咨询报告，农民按照报告进行田间管理，对增产、节支、提高产品质量具有重要作用。在借鉴和吸收国内外相关产品优点的基础上推出全新的基于互联网平台的教科研决策支持系统，为学院全体教师提供教科研知识支持、信息支持、专家支持和网络支持，引导教师关注和解决学院教学和管理中的实际问题，促进学校教学质量、效益和管理水平的提高。同时，通过该系统，帮助学校融入全国教科研支持网络，促5进学院、地区和全省教育科研网络建设和资源共享，传播先进研究成果，减少低水平重复研究，提高全院教育科研水平。为实现覆盖东北地区的发展目标，充分利用我院的科技智力资源，满足本地区发展对高级骨干型农业技术人才的需
9、求，破除空间和时间上的距离和障碍，使先进的农业知识共享。农业专家智能咨询系统项目的实施将为农村、农业和农民的科学决策提供网络平台和智力支持。3.农业专家咨询系统的具体做法3.1软件系统的确定本系统利用 Microsoft SQL Server 2005、IIS、Windows Server 2003/2008 平台进行开发，运用 ASP 语言架构设计农业专家系统。克服现有农业专家系统的局限推理、知识数据静态化、处理能力差、不能合理利用网络实现远程农业科技服务等问题。3.2 系统内容的组织与确立本课题所开发的专家系统涉及农业生产中大田作物、果树园艺，园林绿化、设施农业、畜牧生产、宠物饲养、食用菌
10、生产、农产品销售等各个领域，所设计的系统也相当繁杂，包括前台页面制作，结构调整、知识链接和后台数据库和管理等方面。下面以一个子系统果树生产中的葡萄生产为例加以说明。葡萄栽培技术专家系统示意图：葡萄栽培技术农业专家咨询子系统葡萄产 葡萄栽 葡萄病 葡萄贮藏与 葡萄 专家诊断 系6地 培技术 虫害管理加工 品种陆地葡萄栽培庭院葡萄栽培保护地葡萄栽培葡萄病害防治葡萄虫害防治疑难杂症葡萄酒生产工艺葡萄干生产工艺葡萄菜肴加工葡萄贮藏运输传统品种新品种水肥管理新农药 酒用田间管理新肥料 食用华北产区西北产区东北产区新型机具药肥管理葡萄保鲜工艺两用典型案例专家在线留言板（BBS）统帮助从上图中可以看出我们所
11、设计的葡萄生产子系统包括葡萄产区、葡萄栽培技术、葡萄病虫害管理、葡萄贮藏与加工、葡萄品种、专家诊断、系统帮助等七大部分，对应着各自的数据库，各部分又包含了相应的分支，浏览者在前台所见到的各个版面之间是互相关联的，保证了用户能够方便阅读和交流，同时生产专家也可以随时通过自己的账户对相应知识进行更新，从而尽量满足农户知识是更新。7(1)葡萄产区我们用了一张中国地图，将各个葡萄的产地用小红旗形象地表示出来，浏览者可一目了然了解中国有那些地方产葡萄；点击对应小旗，则可打开对应的产地介绍页，方便又快捷。(2)葡萄栽培葡萄栽培包括水、土、肥的管理，棚架架设，夏季、冬季修剪等。(3) 葡萄病虫害及其防治技术
12、包括常见病虫害症状及其防治，图文并茂，很容易分辨。(4)葡萄深加工葡萄全身都是宝，葡萄不只可以酿造各种葡萄酒，晒葡萄干，还可以精炼葡萄籽油，制葡萄果醋、制作葡萄护发、护肤品、清洁去污剂等现存在兴起用葡萄制作出有营养的美味佳肴。(5)葡萄品种葡萄品种中不只是百姓熟知的巨峰等，系统中还介绍了葡萄新品种的引进及适宜土壤，生长环境，气候特点、品质特性等，帮助农民更新换代。(6)专家诊断该栏目中由专家提供了多个农作物生产栽培过程中出现问题的经典案例，浏览者可对照图形、案例查找问题原因。如果系统中还没有的问题可通过在线提问的方式得到答案，也可以在 BBS 中留言以备专家解答。84、应用和结论“农业专家咨询
13、系统”目前已经在校园网应用一年多，目前系统运行正常。该是计算机技术与农业专家的一个最好的合作项目，在农业专家与农业生产应用人员之间的起到了桥梁和纽带作用。目前有系统在运行中还存在一些亟待解决的问题：4.1 单一的计算机技术还不能达到最佳效果，信息量不足，知识完整度有待提高，亟待聘请一批有工作经验的农业专家、教授进行专业指导、提供技术，与用户进行在线交流。4.2 “农业专家咨询系统 ”繁杂庞大，维护工作需耗费大量的时间和精力，需组建一支系统制作精良的技术队伍进行信息维护。4.3 “农业专家咨询系统 ”的信息数据库有待完善，权威性有待提高，希望得到各级领导的重视并提供帮助。4.4 宣传力度不够，利用率有待提高。总之，基于数据挖掘的农业专家系统将成为远程指导我国农业生产的主要工具，也是今后新农村建设要研究的重点工作之一。随着我国的农业科技现代化的发展，网络农业专家系统将会随之不断进步，成为农业科技推广领域中的重要组成部分。参考文献：1 黄凤芹.龙陵县农业专家咨询系统的建立与应用J. 安徽农学通报,2007,(9).2 袁洪波.基于 GSM 的农业专家咨询系统J. 河北农业大学学报,2009,(6).3 张振东，张玉岚，董野. 企业网站建设与网页设计的探讨J. 辽宁农业职业技术学院学报 2007,(4)
