农业专家系统

计算机技术

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。专家系统是人工智能的一个分支，主要目的是要使计算机在各个领域中起人类专家的作用。它是一种智能程序子系统，内部具有大量专家水平的领域知识和经验，能利用仅人类专家可用的知识和解决问题的方法来解决该领域的问题。它是一种计算机程序，可以用专家的水平（有时超过专家）完成一般的、模仿人类的解题策略，并与这个问题所特有的大量实际知识和经验知识结合起来。

系统概述

农业专家系统是“国家863计划”高科技产品，根据农业生产流程的需要，有针对性的研究开发出一系列适合不同地区生产条件的实用经济型农业专家系统，为农技工作者和农民提供方便的、全面的、实用的农业生产技术咨询和决策服务。包括蔬菜生产、果树管理、作物栽培、花卉栽培、畜禽饲养、水产养殖、牧草种植等不同类型的农业专家系统。

应用对象

◆农业科研教学单位

◆政府农业管理、技术推广、服务部门

◆农业企业和协作组织

◆种养大户和广大农民

系统特点

一般专家系统有三个特点，即：

启发性，能运用专家的知识和经验进行推理和判断；

透明性，能解决本身的推理过程，能回答用户提出的问题；

灵活性，能不断地增长知识，修改原有的知识。

系统组成

专家系统由知识库（知识集合）、数据库（反映系统的内外状态）以及推理判断程序（规定选用知识的策略与方式）等部分为核心，一般由知识库、数据库、推理机、解释部分、知识获取部分等5部分组成。专家系统的工作方式可简单地归结为：运用知识，进行推理。

具体地说，农业专家系统是运用人工智能知识工程的知识表示、推理、知识获取等技术，总结和汇集农业领域的知识和技术，农业专家长期积累的大量宝贵经验，以及通过试验获得的各种资料数据及数学模型等，建造的各种农业“电脑专家”计算机软件系统，由于具有智能化进行分析推理，独立的知识库增加和修改知识十分方便，开发工具使用户不必了解计算机程序语言，并有解释说明功能等，是通常的计算机程序系统难以比拟的。

应用领域

农业专家系统可应用于农业的各个领域，如作物栽培、植物保护、配方施肥、农业经济效益分析、市场销售管理等。例如，病虫草害防治专家系统是针对作物不同时期出现的各种症状和不同环境条件，诊断可能出现的病虫草灾害，提出有效的防治方法。栽培管理专家系统是在各个作物的不同生育期，根据不同的生态条件，进行科学的农事安排，其中包括栽培、施肥、灌水、植物保护等。栽培部分包括品种选择、种子准备、整地、播种、田间管理与收获，优化它们之间及其与产量之间的关系；施肥部分主要是优化肥料与产量的关系，水分管理部分主要是合理灌排，优化水分与产量的关系；植保部分主要是病虫草害的预测和控制。

农业专家系统来自专家经验，它们代替为数极少的专家群体，走向地头，进入农家，在各地具体地指导农民科学种田，培训农业技术人员，把先进适用的农业技术直接交给广大农民。农业专家系统像“傻瓜”照相机那样，可以把农民种田技术一下子提高到像专家那样的水平，这是科技普及的一项重大突破。

目前的农业专家系统主要有以下几个品种:水稻麦类玉米杂粮豆类薯类棉麻油料糖烟

茶桑药用植物杂草地下害虫农田鼠害贮粮病虫害农作物天敌

农业生产管理专家系统

大白菜黄瓜西红柿甜椒特菜玫瑰月季蝴蝶兰郁金香核桃葡萄梨小麦玉米大豆猪鸡观赏鱼鳇鱼鲁梅克斯节水

由国家农业信息化工程技术研究中心开发的PAIDE系列经济型农业专家系统是“国家863计划”高科技产品，是目前市场上推广最广、应用最多的专家系统。PAIDE以农民致富为核心目标，根据农业生产流程的需要，有针对性的研究开发出一系列适合不同地区生产条件的实用经济型农业专家系统，为农技工作者和农民提供方便的、全面的、实用的农业生产技术咨询和决策服务。包括蔬菜生产、果树管理、花卉栽培、牧草种植、畜禽饲养、水产养殖等27种不同类型的实用经济型农业专家系统。

项目推广

一、项目的概况

智能化农业专家系统开发是经国家科技部批准立项的863计划项目，是计算机人工智能技术应用于农业领域的高新技术项目，由海南省科学技术厅组织实施(简称电脑农业)。是一项适合农业科技服务的科技成果。

农业科技服务“110”是我省在科技服务“三农”、创新农业科技推广服务机制的新内容、新形式，是我省农业科技服务的品牌。自2001年在我省部分市县试点实施以来，全省22个市县区设立农业科技服务“110”服务站（点）210个，覆盖全省22个市县区120个乡镇，辐射全省农村大部分地区，每年全省农业科技服务“110”服务服务站（点）接到求助、咨询电话近10万人次，提供现场服务3万多人次，受益农民达50多万人，取得了很好的社会效果和经济效益。

但是，由于服务站技术人员的技术水平、服务设备、人员数量等限制，影响服务效果，因此实施《智能化农业专家系统应用与推广项目》，将这项科技成果示范推广，在服务站配备电脑，安装可视系统，安装智能化农业专家系统，对提高服务站服务水平和力量，为技术人及农民提供咨询服务，将进一步提升我省农业科技服务“110”的服务手段和提高技术服务水平具有重要的意义。

智能化农业专家系统应用与推广项目的主要技术指标包括：

（一）、项目立足于我省农业科技服务“110”系统工程建设；

（二）、在我省农业科技服务“110”服务站推广应用已开发的辣椒、龙眼、胡椒、香蕉、芒果、橡胶栽培技术和对虾养殖专家系统；

（三）、为农民提供品种选择、栽培管理、节水灌溉、化控技术、病虫草害防治等方面的技术服务。

二、项目执行情况

2005年实施智能化农业专家系统应用与推广项目以来，全省共新增农业科技服务“110”服务站22个，服务站总数达到74个，服务点136个，并进行完善建设。在农业科技服务“110”服务站推广应用了已开发的辣椒、龙眼、胡椒、香蕉、芒果、橡胶栽培技术和对虾养殖专家系统，为农民提供品种选择、栽培管理、节水灌溉、化控技术、病虫草害防治等方面的技术服务。一年来全省农业科技服务“110”系统共建立五个示范基地，接到求助、咨询电话近50万人次，提供现场服务23万多人次，受益农民达100多万人次。农业科技服务“110”已经成为我省农村科技服务的有效形式，成为聚集市县与乡镇农技人才资源的重要平台。具体已经实现的目标：

（一）、进一步完善和更新农业专家系统的内容，丰富农业专家系统的品种，使其与我省市县农业需要相适应。

（二）、与农业科技服务“110”相结合，在全省农业科技服务“110”74个服务站配备的电脑，安装智能农业专家系统，使农业专家系统在全省推广应用。

（三）、通过智能农业专家系统的应用，为全省农民提供服务50万人次以上，与省农业科技服务“110”可视化系统结合开展远程技术培训4万多人次。

（四）、建立和完善推广应用示范点的建设，在原有工作的基础上，新建和完善文昌永青农资超市等10个示范点，示范推广13500万亩。

三、组织管理经验

（一）加强领导，建立健全农业科技服务“110”工作的指挥管理机制是项目实施的有力保障。依靠科技进步振兴农业,是实施“科教兴琼”战略，全面建设小康社会与构建和谐社会的重要途径。国家科技部、省委省政府都高度重视农业科技服务体系建设和农业科技服务“110”工作，省科技厅把农业科技服务“110”工作作为推动市县科技进步的重点工程，加强指导与支持，配置电脑，安装了远程视频系统，实现了省、市（县）和服务站三者之间的可视联系，快捷交流。省农业科技服务“110”指挥中心加强对各市县指挥中心、服务站的联系、指导和协调，组织省级专家团开展农业科技服务，编写和印发农业科技服务“110”信息快报130多期、动态17期、各类材料100多份，及时地反映全省农业科技服务110工作的进展情况，有效地推动了项目和全省农业科技服务“110”工作的共同发展。

(二)规范建设，使项目实施与农业科技服务“110”工作向标准化建设和规范化管理的方向发展。我省将规范化建设作为2005年农业科技服务“110”的十大重点工作之一，不遗余力地进行推进。通过规范化建设，把项目列入标准化建设的范围，使智能化农业专家系统在我省农业科技服务“110”工作中取得了明显的实效。

(三)提升手段，智能化专家系统使农业科技服务“110”的服务质量与水平不断提高。加强信息网络建设是我省农业科技服务“110”工作的一条成功经验。一是完善农业专家系统。利用国家863智能化农业信息技术，把星火农村信息化建设和国家863计划智能化农业项目的实施与农业科技服务“110”工作紧密结合起来。组织专家开发了橡胶、胡椒、香蕉、芒果、辣椒、对虾等9个专家系统，建立实用农业知识库与数据库，农业专家系统覆盖了我省的主要农作物，从种植业扩大到种植、养殖、水产等领域。全省各服务站的电脑都安装了智能化农业专家系统，把电脑农业的咨询点建在服务站上，农民可以在服务站里通过电脑上网了解、咨询技术信息，既方便了农民，又普及农业技术和科学知识，提升了农村科技服务水平。二是强化信息网络功能。我省以星火信息网为骨干网，进一步整合农业信息网、渔业信息网等专业网，逐步将智能网络建设延伸到各市县政府网和服务站，利用网络通讯技术、信息资源和数据处理技术等，构建完善的农村科技信息服务平台，不断提升农业科技服务“110”的服务能力。三是充实科技专家服务团。省指挥中心、各市县充分挖掘与组织社会各类农业科技人才参加农业科技服务“110”活动，壮大我省农业科技专家团的力量。目前我省农业科技专家服务团专家技术人员1463人，其中省级专家团专家53人，市县级专家团专家450人，服务站技术人员960人，另外还拥有一支包括各类专业技术人员、企业科技人员、科技志愿者和农村科技能人在内的近万人的农业科技服务队伍。四是建设远程视频系统。2005年，在省指挥中心安装了远程视频系统，实现省指挥中心与25个服务站终端远程可视，最近又开通了27个终端，便捷了省、市县指挥中心与服务站之间可视交流和沟通。省指挥中心运用远程视频系统，邀请省农业专家服务团专家，远程解答各市县指挥中心和服务站提出的技术难题和疑问。农民就近解决不了的问题，可以通过视频系统由专家团专家进行远程指导。

目前，我省农业科技服务“110”的技术服务手段，已由原来单一的电话求助，发展到现在拥有统一电话服务系统、智能化农业专家系统、星火信息网络系统、远程视频系统等多种手段支撑的立体技术服务体系。

四、存在问题和解决方案　

存在问题：

智能化农业专家系统应用与推广项目的实施与农业科技服务“110”工作有着密切的联系。由于一些市县领导与科技管理部门对农业科技服务“110”工作重视不够，工作不到位，局面没有打开，发展不平衡，一些市县建设服务站10多个，一些市县只有1-2个，中西部市县服务站的建设，服务范围、服务质量与东部市县还有一定差距；三是资金投入比较少，政府搭台工作力度不够，也影响本项目的实施。

解决方案：

（一）加强领导，健全机制

把智能化农业专家系统应用与推广与农业科技服务“110”工作结合起来，促成农业科技服务的“大合唱”，

(二)加大投入，加快建设

省政府已将农业科技服务“110”工作列入“十一五”规划重点项目，并将在资金上予以重点支持。省科技厅将继续在省重点科技计划中设立专项，用于农业科技服务“110”的服务平台建设，智能化农业专家系统应用与推广将成为农业科技服“110”的技术引进、消化、吸收创新的重要渠道。

（三）完善平台，提升手段

建立智能农业专家系统、农业实用技术数据库与知识库、网上专家咨询与培训等在内的多手段、多功能的智能网络系统，开发推广面向农民和农业的信息网络系统和网络终端设备，搭建农业科技服务“110”的技术平台,不断提升农业科技服务“110”的服务能力，为农民提供快速有效的技术服务和技术培训，加强以指挥中心与服务站为重点的基础设施系统建设和可视系统网络建设,逐步完善各指挥中心和服务站的设备装置，实现省指挥中心与市县指挥中心和服务站之间的可视联系，快捷交流。

总之，2006年，要积极推进项目示范推广工作和农业科技服务“110”工作的有机结合，标准化建设和规范化管理，加快指挥管理、智能网络、技术服务、基础设施等四大系统建设，不断增强农业科技服务“110”的综合实力和发展后劲，创新农业科技服务体系，建立起农民依靠科技增收致富的长效机制，促进农民科技素质的提高，推进市县科技进步，推动农村和谐发展。

实现2006年的项目推广目标。（二）、2006年1-6月：全省新增开发2-3个农业专家系统，在新增10个农业科技服务“110”服务站中配备电脑，安装农业专家系统，进一步完善15个推广应用示范点的建设，进一步加强农业专家系统应用技术的培训，开展技术培训班20期，培训技术骨干和农民7000人次。

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