基于本体的鱼病知识获取与诊断推理集成系统研究

基于本体的鱼病知识获取与诊断推理集成系统研究

郭永洪[1]2004年在《基于本体的鱼病知识获取与诊断推理集成系统研究》文中认为近年来,在淡水养鱼业迅速发展的同时,鱼害的发生和流行也日趋严重,已成为水产养殖业健康发展的巨大障碍,严重地威胁着淡水养殖业的稳定和可持续发展。鱼病诊断专家系统为解决病害频繁发生而领域专家缺乏的矛盾起到了积极的作用。对现有的系统进一步地研究与应用发现,它本身还存在着一些问题,如系统异构与系统间缺乏共同的理解、规则获取和知识表达上困难、系统知识的边界效应造成的推理结果的不确定性和不可靠性等问题,如何提高专家系统的运行效率与质量,具有重要的理论意义和应用价值。 针对已有的鱼病诊断推理子系统存在着异构及缺乏共同理解的问题,本文采用本体论的基本理论和方法,提出了基于领域本体的鱼病诊断系统集成的概念体系,围绕鱼病诊断系统集成的基本问题进行研究,给出了基于本体的鱼病诊断知识的表达,并针对该模型中的关键技术——翻译器的构造,以XML与数据库之间的转换为例给出了具体的算法,并应用在鱼病诊断推理系统与水质评价系统的集成系统中。该模型可以有效解决现有系统的异构问题,并可实现子系统间的知识共享,并消除二义性,以满足在实际中准确及时地对鱼病进行诊断的要求。 针对构造专家系统的“瓶颈”问题,本文采用遗传算法和机器学习的理论和方法,在传统的机器学习的AQ方法的基础上,将鱼病诊断的知识获取问题转化为组合优化问题,而由于遗传算法对求解复杂的优化问题有着巨大的潜力,用其求解该模型是可行的。因此,本文提出了基于GA的知识获取模型,首次将其应用在鱼病诊断推理系统中,应用于获取鱼病诊断规则。实验结果表明该方法是有效的。 针对系统知识的“边界效应”造成推理结果的不确定性和不可靠性等问题,本文采用了CBR的理论和方法,提出了将CBR用于鱼病诊断推理系统中;针对案例特征权值向量难以确定的问题,提出将遗传算法应用于特征权值优化来提高检索质量;针对现有的RBR推理和CBR推理的优缺点,提出了将RBR与CBR推理相结合的层次聚类方法来缩小鱼病诊断案例的搜索空间,提高系统的检索效率。 在上述工作基础上,设计并实现了一个鱼病诊断推理系统,同时根据鱼病诊断实例对本文提出的理论和方法进行了测试,研究结果表明该系统具有良好的人机交互能力、智能性和适应性。

滕良娟[2]2007年在《基于本体的专家系统模型研究》文中指出专家系统通过对知识库中存储的知识进行推理来获得问题的解决方法,知识库和推理机是其核心组成部分。由于目前大部分专家系统的知识库和推理机是针对特定领域和系统设计使用的,因此难以与其他相关领域的专家系统实现知识共享和重用,并且难以实现推理和事实的分离。这使得花费大量时间和精力构建的专家系统知识库不能得到更好的应用,造成了资源的极大浪费。本体表示方式具有更强的知识表示能力,以此为基础构建专家系统知识库,可以提供更好的推理基础。同时,本体为不同系统之间的互操作提供了基本框架,是解决共享和互操作问题的有效方法。本文在对本体描述语言、推理方式、构建方法等进行研究的基础上,针对专家系统知识库和推理中存在的问题,提出了基于本体的专家系统模型,并对模型知识库和规则库的构建方法进行了研究;根据该模型,给出了JESS基础下模型的实现,以及该实现下本体知识和规则到CLIPS语法规范的转换方法;最后,通过结合亲属关系判定专家系统实例,验证了模型的可行性和有效性。该模型用本体知识表示方式构建知识库,在本体知识库的基础上,用SWRL编写推理规则,有效地表示出了知识之间的关系,实现了专家系统知识库的共享和重用。通过选用不同的本体描述语言和SWRL表示语言,该模型可以应用于不同领域中。

王贵荣[3]2009年在《鱼病诊断短信平台设计与实现研究》文中研究表明水产养殖病害频繁发生已严重影响我国水产业的健康发展。农村很多地区不具备互联网服务条件,基于Web的鱼病诊断专家系统使用受到了一定的限制。针对移动电话普及范围广、手机短信使用方便的特点,围绕短信平台技术,将短信和鱼病诊断专家系统结合起来,建立鱼病诊断短信平台,满足养鱼户对鱼病诊断的实时性要求,具有重要意义。(1)将短信平台和鱼病诊断专家系统结合起来,首次将手机短信平台应用于鱼病诊断。(2)根据天津农学院鱼病专家提供的鱼病案例进行整理,选择常见症状和必见症状对案例库中的源案例和用户输入的目标案例进行表示,满足鱼病短信平台诊断准确、反应迅速的要求。(3)在确定案例分类相似度值的基础上对鱼病案例库进行分类,并将优势案例索引应用到基于案例的推理过程中,缩短案例检索时间,提高系统运行效率。(4)结合用户进行鱼病诊断的过程,对鱼病诊断短信平台的诊断推理流程进行详细设计;为提高用户输入的准确率,系统采用编码方式对用户输入进行提示;系统采用用户状态来标识处于同一诊断阶段的不同用户;确定鱼病案例保存的专家阈值,将符合保存条件的案例保存在数据库中,作为进行诊断的依据。(5)完成了鱼病诊断短信平台系统结构设计,用Java语言和Sqlserver数据库对系统进行开发,实现了用户通过短信平台进行鱼病诊断的功能,并用飞信对鱼病诊断短信平台进行测试。试验结果表明,鱼病诊断短信平台能对天津地区48种淡水鱼常见病进行诊断,平均反应时间为约20s,正确率93.57%。

汪楚娇[4]2010年在《语义环境下提升机故障人工免疫诊断方法研究》文中进行了进一步梳理提升机是煤矿生产的重要设备,对煤矿生产的可靠性、经济性及其它特性有直接的影响。深入开展矿井提升机系统的故障诊断新方法与新技术的研究,对于保障矿山安全生产具有重要意义。矿井提升机系统结构复杂,其故障信号具有非平稳、非线性、传播途径和衰减特性复杂的特点,同时往往是多故障源混迭在一起。所以研究矿井提升机故障诊断所需要的知识体系,对于事件状况和其相互关系进行深入分析,在此基础上实现对复杂事件的分类和推理,是进行准确故障诊断的技术关键。本文正是在这样的背景下,开展矿井提升机在复杂运行环境下新的故障征兆和故障规则表示方法以及故障诊断推理技术的研究。具体研究内容和主要成果如下:(1)通过结合基于语义的知识表示方式,将人工免疫技术应用于矿井提升机故障诊断领域,构建了矿井提升机故障诊断系统的体系结构。(2)通过研究基于语义描述的提升机故障诊断的知识表示模式,构建复杂运行环境下基于故障过程的故障本体,并利用实际矿井提升机的故障样本信息进行验证。分析不同故障模式下的故障知识构成并建立典型故障本体。(3)研究语义环境下的人工免疫故障诊断模型。结合人工免疫系统的噪声忍耐、自学习、自组织和自记忆等进化原理,基于抗体识别抗原的过程,提出了基于免疫应答机制的故障诊断推理方法,给出了逐级诊断的推理模型。研究语义环境下的人工免疫故障诊断编码方法,充分考虑系统的复杂属性,提出具有复杂语义表达能力的系统编辑方法,增强系统的表达能力。通过一系列仿真实验有针对性的验证、探究了语义环境下矿井提升机人工免疫故障诊断方法的有效性和可靠性。(4)提出基于语义相似度的免疫匹配算法。结合人工免疫故障诊断模型中的淋巴细胞的逻辑语义编辑模型,考虑语义匹配规则和免疫匹配规则各自的特点,研究基于语义相似度的免疫亲和力算法设计。提出语义环境下的免疫粒子群动态获取矿井提升机故障规则的新方法。针对矿井提升机故障语义知识,首先研究了改进的免疫粒子群优化算法的性能,并结合语义空间下的编码方法,给出了语义故障规则知识获取的动态演化算法,并对获取的矿井提升机故障规则知识进行了仿真验证,结果表明该方法可以在小样本情况下实现对故障规则的有效提取。该论文有图70幅,表32个,参考文献198篇。

秦宏宇[5]2017年在《基于CBR-RBR集成方法的马病远程诊断专家系统的研究》文中研究说明伴随着国家经济持续发展,我国马产业的发展速度也随之加快,但是在发展的同时也面临着新的机遇与挑战。近年来,我国在马匹专门化品种繁殖培育、马群保种和壮大的研究、示范的工作,对马产业的发展起到了一定效果。但是在马生产养殖方面取得进步的同时,疾病的发生仍然制约着马产业的持续发展。目前,马匹养殖环节存在着很多问题,如生产养殖多分布于基层,疾病诊断基础设施条件相对落后,领域专家稀缺,具有丰富临床诊疗经验的基层马兽医在数量和质量上都无法满足产业发展的需求。鉴于马病频发,马病诊断困难,诊断准确率低等问题,本研究旨在构建具备领域专家级疾病诊断水平的马病远程诊断与管理信息系统,一定程度上降低马病临床诊疗的误诊率和漏诊率,提高基层马兽医的服务质量。马病远程诊断与管理信息系统按照N层体系架构和面向对象技术进行设计,基于.NET框架技术,采用Asp.net和SQL Server 2008数据库等工具构建。研究通过走访新疆维吾尔自治区7个示范区调查基层马兽医的使用需求,分析与总结马病知识特点及规律,在领域专家的密切协作下,通过人工获取知识的方式,将马病专家经验知识和领域专业知识总结分析与归纳整理,采用基于对象-属性-值叁元组法改进的产生式规则知识表示法和框架知识表示法对规则知识和案例知识进行表示,在关联数据库的基础上建造知识库和数据库,分别构建规则知识库、案例知识库、治疗数据库、病例数据库、预防数据库、多媒体数据库及工作数据库等辅助数据库。在分析马兽医领域专家诊断疾病的思维方式和诊断方法的基础上,对传统的规则推理进行了一定的改进,采用基于模糊规则提升理论的规则推理为主,案例推理为辅的集成推理模式,充分结合两种推理机制的优点,进而提高疾病诊断的准确率。本系统最终实现功能如下:(1)本项研究成功的研制出“马病远程诊断专家系统”和“马病远程管理信息系统”,该系统能够对118种马病进行诊断,并实现相关信息的管理功能。(2)马病远程诊断专家系统,针对传统规则推理中规则置信系数固定不变的不足,应用置信系数多值逻辑对知识的不确定性进行评估,采用模糊规则提升理论对规则推理进行一定的改进,实现规则置信系数的动态调整与优化。采用基于模糊规则提升理论的规则推理为主,案例推理为辅的CBR-RBR集成推理策略,将CBR作为改进后的RBR推理的补充和结果验证的保障,较好的模拟领域专家诊断疾病时的推理思维方式。(3)马病远程诊断专家系统实现了马病的智能化诊断功能,为用户提供19个疾病症状信息组,500多个图片及视频多媒体资料,118种马病的辅助诊断。系统依据用户提供的临床症状信息,通过推理诊断过程给出疾病诊断结果供用户参考。用户在操作过程中可以随时查看典型症状图片、视频等多媒体资料,为临床诊疗工作提供决策支持。(4)马病远程管理信息系统能够记录病马的具体发病情况,并对疾病发病率统计分析,为基层马兽医的疾病诊断和防治决策提供详细的参照。实现免疫、驱虫和消毒等疾病预防方面的管理功能,根据相应的工作程序,实现提醒功能,避免了由于马匹机体免疫等功能的缺失而造成疾病的发生。(5)马病远程管理信息系统还为用户提供典型病案资料和疾病预防方案的知识学习功能,系统不但以文字信息的方式将知识进行展示,而且还提供了典型疾病的症状图片和视频多媒体资料等丰富的学习资源。除此之外开发远程教学平台,实现用户与专家的网络平台信息交流。(6)马病远程诊断与管理信息系统通过了示范区的应用示范,并进行分组验证评价,评价结果显示系统在诊断疾病的准确性、界面友好度、问题描述的清晰程度、知识库的覆盖面及完整性方面的性能良好,具有较强的实用性和可操作性,能够较好的为基层马兽医提供疾病辅助诊疗及管理服务。

戴小鹏[6]2010年在《知识网格及其在农业生物灾害预警中关键技术研究》文中研究说明凡事预则立,不预则废,随着全球气候变暖,种植制度的改变和全球贸易交往的增加,农业生物灾害越来越严重,有效地防止农业生物灾害首要问题是如何进行科学的预测。发展早期预警系统(风险识别、危害识别、地域识别、变异识别)是提高预防与预测准确性的首要关键科学问题;而有效地进行农业生物灾害预测和预警的前提是获取农业生物灾害的信息,然后对相关信息进行提炼加工处理成农业生物灾害知识,为农业生物灾害预警决策提供知识服务。所以在农业生物灾害预警中核心问题是农业生物灾害知识的获取,表示、组织及应用。因此,本文主要解决农业生物灾害预警中知识的获取,表示与组织,分析与应用,为农业生物灾害预警系统提供信息和知识保障。本文主要研究了知识网格的理论、方法和技术在农业生物灾害预警系统中的关键技术问题,主要的研究工作如下:(1)分析了知识网格的原理、方法和技术,如何运用知识网格的思想应用到农业生物灾害预警系统中,怎样利用知识网格以对农业生物灾害知识进行管理,农业生物灾害知识网格的体系结构如何构建问题。(2)知识网格中的核心是知识,在农业生物灾害预警中正确、有效地获取知识是农业生物灾害预警中的关键问题,文中分析了知识获取的思想、方法和技术。着重研究了不完全信息条件中知识获取的方法和算法,主要研究了不完全信息系统数据缺失的补齐问题的原理和算法,分析了一种多重插补数据补齐算法,利用粗糙集理论来解决不确定信息下的知识获取的方法,比较了不完全信息条件下容差关系、相容关系、限制容差关系知识规则的异同。(3)运用本体论和云理论的原理和方法,构建了农业生物灾害知识集成模型,文中分析了知识集成的思想和技术,对农业生物灾害知识本体进行了描述的分析,阐述了农业生物灾害知识本体的构建方法及其知识体系,描述了农业生物灾害知识本体的相互关系及其公理系统,同时,提出了利用云理论进行知识集成的思想。(4)知识网格的要解决的问题主要是知识的统一表示、资源的智能聚合和语义交互模型,根据这一思想,研究分析了农业生物灾害知识网格模型的基本原理,分析了农业生物灾害知识网格中的知识统一表示,资源空间组织模型、语义互联模型,在此基础上,构建了农业生物灾害知识网格模型。(5)通过对农业生物灾害知识网格模型的分析,对农业生物灾害预警系统进行了设计。分析了其设计的主要思想,功能模型和实现的方法。

明博[7]2015年在《玉米生长异常诊断防治决策技术研究》文中认为生长异常是农业生产重要的影响因素,由于全球气候变化、种植结构调整、生产模式转变和环境污染等因素的共同影响,我国作物生长异常现象在发生频率、严重程度和影响范围等方面均有明显加重的态势,是限制我国粮食产量和农民效益稳定提高的重要原因。能否及时准确地诊断生长异常现象,明确诱发生长异常的胁迫因素,有针对性地施以合理有效的防治措施,是解决上述问题的途径,也是当前农业生产者和基层农技服务人员最为关心和咨询最多的问题。为了解决作物生长异常频繁发生与领域专家严重缺乏的尖锐矛盾,大量研究运用现代信息技术来实现作物生长异常的智能诊断,进一步研究和改善专家系统的诊断能力,建立更为综合、智能和普及的作物生长异常防治决策系统,是当前最为高效的解决方案。本研究工作在中国博士后科研基金的资助下,针对知识系统研发普遍存在的诊断知识获取与表达上的困难问题,分析讨论了本体的特性、构建技术及描述语言等,研究了玉米生长异常诊断领域知识的规范化表述方法,针对生产中能造成一定危害的40种玉米病害、52种农业害虫、12种缺素症状、7种灾害性气象条件及其他相关生长异常现象构建了诊断知识本体。追踪信息技术设备的发展,针对移动智能设备在农民群众中快速普及,信息交流和运用模式发生变革的态势,通过引入情景感知计算模式,分析讨论了运用移动智能设备实现基于活动情景的玉米生长异常防治决策技术,及其在促进和提高决策智能性的可行性及技术模式。开展了生长异常诊断和防治决策软件的设计验证工作,重点研究了Android系统平台下玉米生长异常诊断和防治决策软件的设计开发技术。研究了Java语言实现生长异常诊断推理的设计模式和功能算法,设计开发了实用型的玉米生长异常诊断软件。综上所述,本研究开展了玉米生长异常诊断和防治决策技术的研究探索工作,面向移动智能设备平台,研究利用新型信息技术实现玉米生长异常诊断和防治决策的方法。设计实现的实用化玉米生长异常诊断软件能够帮助农户强化田间综合管理,提高防控生长异常水平,减少产量和效益损失。通过本研究工作,将为先进作物生产技术的普及增加便利,为提升农业生产水平、提高农业生产效益提供技术支持。

王皓[8]2011年在《基于本体论的玉米病虫害诊断系统的设计与实现》文中研究指明目前的知识系统大多是按照用户的不同需求,采用不同的知识表示方法、不同的建模方法、不同的开发工具,在不同的平台上进行开发或者二次开发。在知识系统之间实现互操作十分困难,更不用说协同各系统的功能去解决问题了。语义网和本体论的相关研究和应用,为解决分布的、异构的知识系统在知识共享、复用和互操作等方面的困难,提供了相应的技术基础和可行的解决方案。本体为给定的关注域给出了一个共同理解的明确说明来促进各种主体之间的交流,通过这种交流来实现给定域中知识在不同主体之间的复用和共享。通过建立领域本体来表达领域知识,为专家系统建立可共享、可重用的知识库提供参考,进而促进系统间的互操作并降低系统开发成本。因此,构建基于本体的专家系统成为了新的研究方向。本文对基于本体论的专家系统的构建进行了研究,具体工作包括构建领域本体和设计基于本体的专家系统两部分。本文的工作属于国家863项目“数字农业知识网格技术研究及应用”中“基于Web的分布式农业生产知识咨询平台”的一部分。本文具体内容:1.提出了一个领域本体的构建方法——“九步法”。对本体的概念、主要的本体描述语言、构建方法及开发工具等理论知识进行了研究,提出了一个领域本体的构建方法——“九步法”。“九步法”包括以下九步:确定本体的领域和范围;考虑复用已有本体;获取知识;列举术语;定义类和层次;定义属性;定义侧面;定义实例;检查异常。2.依照“九步法”实施本体工程,构建了玉米病害诊断本体和玉米虫害诊断本体。在构建本体时参考了相关农学资料,并接受了农学专家的指导。通过建立概念、概念间的关系、定义实例、定义属性的约束等方式表达了玉米病虫害诊断的领域知识。该本体采用了W3C推荐的本体描述语言OWL进行描述,利用斯坦福大学开发的本体构建工具Protege3.4.4进行开发。3.利用构建的玉米病害诊断本体和玉米虫害诊断本体作为玉米病虫害诊断系统的知识库,采用Visual C# 2008和Microsoft SQL Server 2005开发了基于“图像规则”的玉米病虫害诊断系统。从玉米病虫害防治工作的实际情况出发,进行了系统的需求分析和设计,明确了系统的用户、功能和框架。系统采用B/S结构,按照功能划分为知识层、数据层、逻辑控制层和人机交互层。系统的功能包括对玉米常见病虫害的诊断,病虫害详细信息及对应防治方案的查询。系统不仅能对当前已经发生的病虫害进行诊断,也能将潜在的虫害威胁反馈给用户;系统还提供了多种诊断模式,支持用户根据生产中的实际情况选择合适的模式进行诊断。本文工作的意义:本文提出的“九步法”适用于由知识工程师构建领域本体的场景,可以较好的支持本体的维护和进化工作;通过构建玉米病害诊断本体以及玉米虫害诊断本体,为玉米病虫害诊断专家系统建立可共享、可重用的知识库提供了参考;基于本体的玉米病虫害诊断系统不但美观易用,而且满足了用户在农业生产中对信息服务的实际需求,具有很强的实用性。

杨国才[9]2012年在《农业农村信息化云服务平台集成关键技术研究》文中提出随着我国农业农村信息化的发展和信息技术的进步,国家提出了农业农村信息化的“平台上移、服务下延”发展战略。过去由于①技术的限制和部门与行业条块分割的原因,造成农业农村信息化建设缺乏统筹规划和设计;②信息资源分散、信息平台各自独立,导致农业农村信息资源共享困难;③已有的网站和平台众多,由于管理、运行机制等的原因,信息不能得到及时更新,使得农业农村信息的实用性、时效性差。这些问题己成为制约我国农业农村信息化发展的瓶颈,正是在这样的背景下提出了对农业农村信息化云服务平台集成关键技术开展系统研究的课题。本研究的目的就是通过对农业农村信息化云服务平台集成的关键技术问题进行探讨和研究,在借鉴国外农业农村信息化发展经验和吸收前人研究成果的基础上,对农业农村信息化服务平台建设进行系统的需求分析和可行性分析;围绕云服务平台构建过程中的体系结构、农业农村信息标准、农业农村本体库与知识库、智能信息服务系统等关键模块进行系统设计;以柑橘产业信息化云服务平台为实现案例开展实证研究,探索加快我国农业农村信息化服务平台建设的新思路和新模式,促进农业农村信息化快速发展。本文针对上述研究目标,通过全面系统的分析与研究,其主要研究结论如下1.农业企业、种养大户(合作组织)、农村基层政府部门、农户对信息的需求强烈以重庆市的农业企业、种养大户、农业合作组织、农村基层政府部门、农户为调查对象,采取实地现场调研、座谈会、调查问卷等进行抽样调查。利用统计分析软件SPSS和Excel等分析工具生成了各种分析图表。调查问卷设计是按照受访者对调查指标认为的重要程度打分,从1分到5分。农户和种养大户(专业合作组织)对肥料、种子、农药、税收、补贴、教育与医疗服务等政策法规类信息的需求最高,其次是农业生产技术信息的需求,按照受访者认为的重要程度打分,其政策法规类信息和农业生产技术信息的平均得分分别是3.72和3.21。农民对当前各种渠道获得信息的实用性、时效性、可理解性以及可获取程度都极为不满意,特别是网络用户对信息的可理解性和可获取程度的满意度最低。广大农民和乡镇农技人员对"12316”、“12396"和“12582"等农技服务热线和网站的了解几乎为零,平均分只有1.65。调查的农业企业对生产统计、生产成本、企业内部各类信息的整合集成与共享平台、电子商务、农产品物流与产品质量溯源、客户关系管理(CRM)等信息化需求旺盛,按受访企业认为的重要程度打分的平均分均在4.0-4.5之间,特别是对电子商务、农产品物流与产品质量溯源、客户关系管理(CRM)的信息化需求程度给予了最大的关注。农业企业对生产资料(或原材料)、产品市场和生产技术的信息需求中,其平均分值分别为3.68、3.68、4.11,他们对生产技术信息的关注度更高。农业企业对企业信息化服务外包的意愿中,选择信息服务外包价格合理则愿意的企业占52%,32%的企业选择愿意,16%的企业急需信息化外包服务,没有不愿意的企业。基层政府部门对IT企业参与农村电子党务和政务建设、信息化对提升村镇竞争力以及农村市场拓展的影响给予了极高的关注度,其平均分值分别为4.47、4.34、3.79。涉农政府部门对农民在短彩信信息订阅中遇到的困难程度非常高,其平均分值达到了4.06。农村乡镇的信息化基础设施中办公硬件条件(3.25分)和互联网接入条件(3.70分)尚可,但信息化配套设施(1.43分)和配套资金投入(1.32分)严重不足。基层干部认为农村基层计算机的操作使用能力较差(2.75分)、现有信息系统的易用性差(2.61分)、基层信息技术人才需求度高(4.18分)。农技专家们对当前农业农村信息化建设中各自为政没有统一标准的问题表示了高度关注(4.10分),对村镇党务、政务信息化将促进农民生活服务信息化给予了肯定(3.48分)。农技专家们认为目前的农业农村信息服务体系和信息技术支持服务有待进一步完善和加强(3.02分)。2.农业农村信息云服务平台集成建设的需求分析与可行性分析综合实地调研、座谈和调查问卷的分析结果可以看出,当前农村基层存在叁大迫切的信息化需求。①涉农信息平台与资源集成整合的需求。过去由于技术、管理等诸多原因,造成农业农村信息化建设缺乏统筹规划、信息资源分散、信息平台各自独立,导致农业农村信息资源共享困难。通过农业农村信息化云服务平台建设,将对农业农村信息资源进行统一规划设计,充分整合集成各类涉农信息服务平台和资源,必将极大地提高农业农村信息资源共享程度。②个性化、本地化农业科技信息服务的需求。从对农民的问卷调查可以知道,农民对当前各种渠道获得信息的实用性、可理解性极不满意。这充分说明当前农村基层的信息服务亟待改善,而本体与语义技术的成熟应用,为个性化、本地化的农业农村信息服务提供了技术支持。③方便、快捷、正确、及时的农村信息服务需求迫切。目前虽然网站和平台众多,由于管理、运行机制等的原因,信息不能得到及时更新,使得农业农村信息的实用性、时效性差。从云计算的理论研究基础上来讲,云计算理论体系研究发展速度快,理论成果丰富。近年来基于云计算的信息化平台建设和云服务模式方面的理论研究成果众多。已经具备了开展农业农村信息化云服务平台建设的可行性;云计算技术是从分布式处理、网格计算和并行处理等技术发展而来。实际上是一种新的网络技术实现方案。成熟的技术支持为建设农业农村信息化云服务平台提供了有力的技术条件;随着我国国民经济的高速发展,利用工业生产中产生经济效益反哺农业已成为国家的重要政策。因此,已具有了建设农业农村信息化服务平台的经济基础条件。国家政策环境的强力支持,特别是农村社会经济条件还比较薄弱,云服务模式的高效率、低成本、灵活性优势,成为建设农业农村信息化云服务平台的强大动力。3.农业农村信息化云服务平台关键构件的系统设计围绕农业农村信息化云服务平台建设的总体目标和建设内容,以基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、软件即服务(SaaS)的架构模式,设计了农业农村信息化云服务平台的体系结构;按照农业产前、产中、产后和农村民生四大类对农业农村信息进行分类的方法,提出了农业农村信息分类标准体系;应用语义技术和本体论,设计了农业农村信息本体库和知识库,分析了农业农村信息本体库和知识库的关系及其构建方法和策略;采用基于RDF的语义表示、语义推理、用户网络行为定向等技术,对农业农村智能信息服务系统进行了系统设计,详细设计了语义推理机、语义知识集成、信息主动推送等模块。4.柑橘产业信息化云服务平台案例的关键技术设计与实现通过基于柑橘产业信息化云服务平台的案例设计与实现的研究,对柑橘产业现状和柑橘信息化资源状况的分析,结合柑橘土壤温度、湿度等参数实时采集与处理的计算机试验模拟系统研究证实:在单机环境下,对于柑橘产业信息化的大规模应用,其内存和外存资源的动态利用受到极大限制。而计算资源的使用也存在同样的问题。为了解决这些问题,必须寻求计算机的新技术来加以解决。云计算技术的出现,为我们带来了解决这些问题的契机。特别是云计算技术的高扩展性、虚拟化、灵活性等特性,将给计算和存储资源的动态扩展带来极大地方便。因此,说明农业农村信息化云服务平台的建设是十分必要的。根据柑橘产业信息化云服务平台建设目标和实施步骤,重点开展了平台总体设计、接口规范设计、数据库设计。围绕柑橘生产过程信息化,在基于Hadoop的云计算平台环境下,实现了平台主界面、柑橘灌溉智能决策系统等功能。进一步证明了基于云计算的农业农村信息化服务平台建设的可行性,探索了云服务平台实现的关键技术。综上所述,本文通过对国内外农业农村信息化服务平台的系统分析研究,以重庆市为调查研究对象,全面系统地分析了云服务平台建设的需求与可行性;针对农业农村信息化云服务平台集成的关键技术与关键构件进行了系统设计;提出了以农业产前、产中、产后和农村民生四大类设计农业农村信息分类标准体系的方法;应用本体和语义技术,设计了农业农村信息本体库和知识库及其构建方法和策略;采用基于RDF的语义表示、语义推理、用户网络行为定向等技术,详细设计了语义推理机、语义知识集成、信息主动推送等模块。

林潇[10]2011年在《基于本体的水稻病虫害诊断专家系统研究》文中研究表明本体作为表达知识的共享概念模型,自提出以来就引起了国内外许多学者的关注,并日渐成为知识工程、知识管理、信息检索、语义Web和人工智能中的一种重要的建模工具。本研究针对南方红壤丘陵区水稻病虫害的特点和特征,采用本体开发工具Protégé建立专家知识本体,利用本体推理技术对病虫害进行诊断推理,开展了基于本体的水稻病虫害诊断专家系统研究,设计开发了原型系统。测试试验表明,系统能够较为准确地诊断出的病虫害,并给出相应病虫害防治措施。本文重点研究水稻病虫害智能诊断系统中的叁个关键技术,分别是水稻病虫害知识的概念建模、水稻病虫害知识的智能诊断推理和水稻病虫害诊断原型系统设计。研究的主要内容如下:1.研究了基于OWL(OntologyWebLanguage)的水稻病虫害的概念建模方法。根据水稻病虫害的发生特点和知识特征,确定领域知识的建模模式,提出了基于本体的水稻病虫害知识的组织形式,采用OWL实现水稻病虫害本体知识的有效表达,构建水稻病虫害领域的本体模型。2.研究了基于本体的水稻病虫害不确定诊断推理的方法。通过分析水稻病虫害诊断领域的特点,对本体库中的知识进行检索与匹配,提出运用基于本体推理和相似度计算相结合的方法,并利用权系数算法,实现病虫诊断推理过程,提高系统诊断的准确性。3.研制开发了基于本体的水稻病虫害智能诊断原型系统。在MyEclipse平台环境下,采用JSP和Jena技术设计实现了水稻病虫害智能诊断系统。其中虫害诊断主要依据害虫的形态特征、危害部位和危害症状,病害诊断主要依据病斑形状、病斑颜色、危害部位和植株为害症状。系统诊断界面及防治界面友好,清晰易用。本研究结合“十一五”国家科技支撑计划重点项目课题:红壤丘陵区双季稻专家系统的研究与应用(2009BADC4B02),围绕基于本体理论的水稻病虫害智能诊断系统设计技术开展研究,所开发的系统集诊断、防治和查询多种功能于一体,对南方红壤丘陵区水稻病虫害的诊断和防治具有很好的应用价值。

参考文献:

[1]. 基于本体的鱼病知识获取与诊断推理集成系统研究[D]. 郭永洪. 中国农业大学. 2004

[2]. 基于本体的专家系统模型研究[D]. 滕良娟. 中国石油大学. 2007

[3]. 鱼病诊断短信平台设计与实现研究[D]. 王贵荣. 山东农业大学. 2009

[4]. 语义环境下提升机故障人工免疫诊断方法研究[D]. 汪楚娇. 中国矿业大学. 2010

[5]. 基于CBR-RBR集成方法的马病远程诊断专家系统的研究[D]. 秦宏宇. 东北农业大学. 2017

[6]. 知识网格及其在农业生物灾害预警中关键技术研究[D]. 戴小鹏. 湖南农业大学. 2010

[7]. 玉米生长异常诊断防治决策技术研究[D]. 明博. 中国农业科学院. 2015

[8]. 基于本体论的玉米病虫害诊断系统的设计与实现[D]. 王皓. 吉林大学. 2011

[9]. 农业农村信息化云服务平台集成关键技术研究[D]. 杨国才. 西南大学. 2012

[10]. 基于本体的水稻病虫害诊断专家系统研究[D]. 林潇. 安徽农业大学. 2011

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基于本体的鱼病知识获取与诊断推理集成系统研究
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