刘晓红-黑龙江工程学院科学研究基金

1、.PAGE ：.；PAGE 8黑龙江工程学院科学研讨基金申 请 书项 目 名 称： 大豆病害专家系统 项 目 负 责 人： 刘晓红 起 止 日 期： 2007-4-23至2021-8-23 黑龙江工程学院2007年 4 月 23 日一、简表工程恳求工程称号大豆病害专家系统类 别 根底研讨 运用研讨起止时间2007-4-23至2021-8-23恳求经费1.3万元工程担任人姓名刘晓红性别女出生年月1971-1-17职称工程师最后学历硕士在读学位学士工程成员姓名性别年龄从事专业技术职称学位工程分工雷国华男44计算机运用教授硕士系统设计靳 敏 女44 计算机运用 教授硕士数据分析张起晶女36通讯与信号

2、处置讲师硕士数据采集余培强男20计算机运用学生测试薛 鹏男20计算机运用学生测试付 鸣男20计算机运用学生测试二、立论根据1.工程的研讨意义大豆也叫黄豆，古代称作菽，是我国“五谷之一。它来源于我国东北和华北，野生种至今在我国许多地方尤其是东北地域仍有广泛。世界上最早食用黄豆的是我们的老祖先神农皇帝，他老人家在公元前两千多年就曾经吃上豆腐了。到了公元18世纪，黄豆才引种到美国。如今提起豆制品，人们都知道那是非常棒的植物蛋白，并且可以提供人体必不可少的不饱和脂肪酸。但最新的科学研讨发现，大豆的益处还不仅仅如此。恰到益处的降血脂功能：研讨证明，大豆蛋白可以显著降低血浆胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白，

3、同时不影响血浆高密度脂蛋白。神奇的植物雌激素：大豆中含有的植物雌激素羟基异黄酮及木脂素还有抗氧化的效果。动物实验证明，高植物雌激素饮食显著降低了脂质过氧化物的构成。这种植物雌激素能维护血管内皮细胞，使其不被氧化破坏。此外，豆腐含钙丰富，能提供人体所需的大量钙质。研讨发现，大豆中的植物雌激素可以有效抑制睾丸酮，后者是诱发男性前列腺癌的重要物质。大豆植物雌激素同样也能抑制乳腺细胞的雌激素受体，减少妇女乳腺癌的发病率。此外，关节炎患者多食用豆制品可以减少非类固醇消炎药的用量。而且，大豆蛋白同样能使慢性肾衰患者尿蛋白丧失减少，延缓肾脏纤维化过程。大豆的诸多益处是其他任何农作物所无法比较的，人们也越来越

4、认识到了这一点。不同的地域都栽种各种品系的大豆。20世纪30年代，美国从我国搜集了2000多个品系的大豆回去栽培，与此同时不断扩展栽培规模。1954年，美国的大豆产量开场超越我国。成为我国大豆出口的强劲对手。我国由于农业现代化还未实现，农作物的产量和质量无法保证，因此在农业出口的国际竞争中不如某些兴隆国家。但在大豆的种植消费上，我们也有本人的优势。我国大豆的主产区在东北。东北地域的黑土地是地球上仅有的三块黑土地之一，肥沃的土地和适宜的气候生长出了优质的大豆。假设在此根底上再提高其产量，那我们的竞争优势就会显示出来。影响大豆产量的主要缘由之一是大豆病害。针对这一点，及时对大豆的病害作出诊断，使病

5、害的危害减少到最少，具有现实的意义。目前大豆病害的诊断主要经过两种方式：一种是种植大豆的普通农民或当地农技人员根据阅历进展诊断，往往由于知识和阅历的局限性而不能及时正确诊断的情况较多；另一种是请大豆病专家进展会诊，这种方式往往由于专家的缘由而实施困难。为此，本研讨在大量搜集各种病害图片的根底上，利用大豆病诊断的知识积累和人工智能技术，初步研讨和开发出大豆病害诊断专家系统。并在知识库的更新方面做进一步的研讨2.国内外研讨现状分析国际上农业专家系统的研讨是在70年代末期开场的，以美国最早。当时开发的系统主要是面向农作物的病虫害诊断。到了80年代中期，随着专家系统技术的迅速开展，农业专家系统在国际上

6、有了相当的开展，在数量和程度上均有了较大的提高，已从单一的病虫害诊断转向消费管理、经济分析与决策。生态环境等，尤其以美国、中国、日本和欧洲国家最为突出。我国农业专家系统的研讨，早在80年代初期就已开场，是国际上开展此领域的研讨与运用比较早的国家。在国家“八六三方案、国家自然科学基金、国家科技攻关的资助与中科院、农业部、机电部和各地政府的支持下，许多科研院所、高等院校和各地有关部门开展了各种农业专家系统的研讨、开发以及推行运用，获得了可喜的成就。近年来，随着信息技术的飞速开展，农业信息技术正遭到国家有关部门以及各省指点的注重。“智能化农业信息技术运用示范工程已被列为国家“八六三重点工程，国家科委

7、、国家自然科学基金委、农业部和许多省都安排了相应的攻关研讨课题。中国工程院召开了“农业信息工程开展战略研讨会，香山科学会议也以“植物生理生态过程模拟与信息农业为题进展了深化有益的研讨。可以预料，一个以农业专家系统为重要手段的智能化农业信息技术将在我国迅速开展，并将成为我国21世纪农业现代化的重要内容三、研讨内容1.研讨目的、研讨内容和拟处理的关键问题1.1研讨目的在大量搜集各种病害图片的根底上，利用大豆病诊断的知识积累和人工智能技术，初步研讨和开发出大豆病害诊断专家系统，可实现大豆病害的添加、删除、查询，等功能。1.2研讨内容大豆是一种易受疾病损害的农业作物，危害它的病害种类很多。为了使系统有

8、较好的运用价值， 在搜集大量疾病资料的根底上，整理较常发生的疾病32种，将这些资料存人数据库中，构成系统赖以执行其功能的知识库。系统还包括疾病咨询模块、数据库管理模块、推理模块、文本阅读模块、解释模块。各模块之间相对独立，具有各自的功能。1、 推理模块推理模块是系统的中心模块。该模块对大豆的疾病诊断主要是经过危害病症、时期、部位来进展的。用户回答系统提出的讯问(如大豆所处的生育期；大豆的危害部位：叶、果、茎和根、危害特征情况)，逐渐得出诊断结论，然后给出防治措施、发生规律、危害病症图片等。2、 数据库管理模块该模块用来创建、编辑和修正数据库。系统的知识及规那么的创建、编辑和修正都是经过这个模块

9、来完成。3、 文本模块文本模块主要对大豆的一些植物学特性、生理特性和栽培管理的一些技术提供文字描画。4、 疾病咨询模块疾病咨询模块为用户提供咨询功能， 用户可以选择一种病害的称号，系统就会提供该种疾病的发病病症、发病规律、防治方法和病症图片等比较直观的描画。1.3 拟处理的关键问题主要处理如下问题：1知识的表示 2推理机制 3系统的知识和规那么库的维护功能2.拟采取的研讨方法、技术道路、实验方案及可行性分析1知识获取：结合农业消费实践，选择了大豆病虫害知识库中诊断条件中的发生时期、发生部位和病症特点，并分别对其编码。思索到大豆病害为害特征的多样性，对病症特点进展分类概括，建立病症特点分归类知识

10、表。32种常见大豆病害诊断条件、条件项和编码中发生期分为七个时期，编码1至7；发生部位分为六个条件项，编码1到6；病症特点分为10个选项，编码1至10。2推理机制：知识库表内设计有8个字段：编码、发生时期、发生部、病症特点、部位一时期关系、病症一部位关系、病症一时期关系、发生概率。三个诊断条件(发生时期、发生部位和病症特点)是根据识别病害的主要特点选取的，并根据各病害的实践特点归纳出各条件的项或等级；再用三个诊断条件和条件项去套各病害的实践特点，建立各病害的三个诊断条件的关系代码，即规那么。大豆病害诊断代码和代码关系中，如大豆病在表现病症特点“幼苗卷缩枯死发生时期为苗期，那么编码为2；在表现病

11、症特点“暗绿色椭圆形病斑有毛状霉层发生时期为分蘖期至灌浆期，编码为3，4，5，6和7。其它类似。这样经过编码建立了大豆病三个诊断条件的关系代码，减少了大量的代码关系数据，使知识库变得很清新。推理过程如下：用户选择发生时期，假设部位一时期=发生期，那么列出对应的发生部位行。用户在选择出的对应的发生部位中选择，假设特征一部位=发生部位，那么列出对应的病症特点行。用户在病症特点中选择，假设时期一病症=时期，那么诊断为某种大豆病。大豆疾病诊断过程就是一个基于知识的推理过程。推理系统的控制战略主要处理知识的选择与运用的顺序。根据知识的选择与运用顺序， 目前推理的控制战略根本上分为数据驱动控制战略、目的驱

12、动控制战略和混合控制推理。3.本工程的特征与创新之处农业专家系统有近百个种类，广泛运用于作物消费管理、灌溉、施肥、种类选择、病虫害控制、温室管理、牛奶消费管理、家畜环境控制、土壤坚持、食品加工、粮食储存、环境污染控制、森林火灾控制、经济分析、财务分析、市场分析、农业机械选择、农业机械缺点检测等众多方面，几乎无所不包。许多系统曾经得到运用。一部分已成为商品进入市场。但专家系统在知识库、规那么库的更新上探求的人很少，假设能有所突破，将对专家系统产生深远的影响。本设计力求在大量搜集各种病害图片的根底上，利用大豆病诊断的知识积累和人工智能技术，初步研讨和开发出大豆病害诊断专家系统，可实现大豆病害的添加

13、、删除、查询，等根本功能，同时在规那么库与知识库的更新上做一次有益的探求。4.预期的研讨进展及经费预算研讨进展：2007.4 -2007.8 农业大豆病害专家系统总体设计2007.9-2007.12 数据采集、数据构造设计2021. 1-2021 4 建立规范的病害资源，经过程序实现信息抽取。 2021. 5-2021. 8 自动诊病系统的建立和测试经费预算： 调研费用 ：3000元 资料、论文发表、学术会议费：3000元计算费与实验测试费：3500元仪器设备费：3500元 合计：13000元四、研讨根底1.现有的研讨任务根底、条件及手段经过与佳木斯农科所的协作，可以获得病害的原始文本及有关病害知识的协助 ，并且可以在该所详细实验，测试系统的适用性。本课