第五章 精细农业管理决策支持系统
1专家管理决策的生成
（ 1） 决策支持系统 ((Decision Support System --DSS)的发展
新一代 DSS的发展方向,在国际上发展较快,从最新的发展来看主要有以下几个方面：
群决策支持系统 (Group-DSS)
分布式决策支持系统 (Distributing-DSS)
智能决策支持系统 (Intelligent -DSS)
基于数据仓库的决策支持系统
（ 2） 决策支持系统在农业上的应用
对于农业决策支持系统在农业宏观决策上的应用,主要在两个方面：一个是区域农业布局和发展战略的宏观决策,另一个是县 (农场或乡级 )农业生产管理的宏观决策 。
（ 3） 专家管理决策的生成
环境
行动 传感器决策过程 数据库
分析 /处理
精细农业中决策生成的概念图
2 专家系统及其农业应用
（ 1）专家系统的定义及特点
专家系统是一个智能计算机程序系统,其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验,
它能应用人工智能技术和计算机技术,根据专家的知识和解决问题的方法进行推理判断,模拟人类专家在相应领域的决策过程,并在很短的时间内对问题得出高水平的解答 。 简言之：,一个在某领域具有专家水平的解题能力的程序系统,。
专家系统的基本特征
具有专家水平的专门知识
符号处理
一般问题的求解能力
复杂度与难度
具有解释功能
具有获取知识的能力
知识与推理机构相互独立
综上所述,一个专家系统应具备以下三个显著特征：
① 启发性：不仅能使用逻辑知识,也能使用启发性知识,它运用规范的专门知识和直觉的评判知识进行判断,推理和联想,实现问题求解 。
② 透明性：它使用户在对专家系统结构不了解的情况下,可以进行相互交往,并了解知识的内容和推理思路,系统还能回答用户的一些有关系统自身行为的问题 。
③ 灵活性：由于专家系统的知识与推理机构的分离,使系统不断接纳新知识,调整有关控制信息和结构,确保推理机与知识库的协调,同时便于系统的修改和扩充 。
专家系统的分类
按专家系统所求解问题的性质可将专家系统分为以下几类：
(1) 解释 （ interpretation） 专家系统
(2) 预测 (prediction)专家系统
(3) 诊断 (diagnosis)专家系统
(4) 设计 (design)专家系统
(5) 规划 (planning)专家系统
(6) 监视 (monitoring)专家系统
(7) 控制 (control)专家系统
(8) 调试 (debugging)专家系统
(9) 咨询与决策专家系统
(10) 教学 (instruction)专家系统
专家系统按应用领域的分类
农业领域：用于作物病害诊断,施肥控制,种植咨询,关于饲养猪,牛,虾,蚕等的咨询等 。
化学领域：用于推导分子结构,综合有机分子和规划分子生物学方面的实验等 。
计算机系统类：用于错误诊断,计算机配置,生产控制等 。
电子学领域：用于研究和开发设备错误诊断和集成电路的设计,
电气检错等 。
工程学领域：用于错误诊断,教授复杂过程控制系统的运行等 。
地质领域：用于钻井日志分析,与打井有关的故障诊断等 。
制造领域：用于制造和过程控制技术,设备和工厂安排计划,工作计划的建立等 。
医学领域：用于医疗测试数据解释,疾病诊断与治疗,医学教学等 。
气象学领域：用于气象数据解释,气象预测等 。
军事科学领域：用于解释感知数据,预测战争的发生及结果,制定袭击计划等 。
专家系统的结构专家系统的基本结构知识库领域专家知识工程师推理机结果数据用户知识获取程序解释程序综合数据库知识库人机接口推理机用户 专家专家系统的一般结构黑板调度程序解答一致性处理程序验证程序计划记事薄语言处理程序用户解释程序知识库规则事实专家系统的理想结构专家系统的理想结构
知识的表示
知识表示是知识的符号化和形式化过程 。 知识的表示在专家系统中是非常重要的,因为专家系统外壳是为某种类型的知识表示方法设计的,
而且一个专家系统表达知识的方式影响着系统的开发,效率,速度和维护 。
(1) 产生式表示法
(2) 框架表示法
(3) 谓词逻辑表示法
(4) 语义网络表示法
(5) 知识的过程表示法
(6) 面向对象的知识表示法
知识的获取知识获取就是把用于求解专门领域问题的知识从拥有这些知识的知识源中抽取出来，并转换为一特定的计算机表示。
专家系统在农业上的应用及实例农业系统是由生态系统,经济系统,社会系统和技术系统在特定的时间和空间上组合而成的复杂大系统,它是一个多因素,多层次,多目标,关系纵横交叉的人工一自然复合系统 。 这一系统的复杂性,
动态性,模糊性是其它系统无法比拟的 。
综合国内外近几年开发的农业 ES,按其功能和结构的主要特征,归结为如下五类：
(l) 启发式专家系统
(2)实时控制专家系统
(3)基于模型的专家系统
(4) 专家数据库
(5) 专家系统开发工具
构建农业专家系统的开发过程
1,开发任务的确定
2,领域间的相互渗透
3,确定系统的设计思想和结构
4,知识获取
5,建造专家系统
6,精炼
3 作物模拟系统
（ 1）模型的概念
模型应具备以下三个特点：
1,它是现实系统的部分模仿抽象；
2,它是由那些与分析问题有关的因素构成；
3,它能反映系统有关侧面的运动过程 。
作物模似模型的概念,特征和分类
八个特征,
（ 1） 系统性
（ 2） 动态性
（ 3） 机理性
（ 4） 预测性
(5) 通用性
（ 6） 便用性
（ 7） 灵活性
（ 8） 研究性
类型：
（ 1） 经验性模型和机理性模型；
（ 2） 描述性模型和解释性模型；
（ 3） 统计模型和过程模型；
（ 4） 应用模型和研究模型 。
（ 2） 作物模拟研究的作用,目的及意义
作用,
一,了解或解释作物生长的过程或机理预测作用调控或指导作用目的,
定量关系综合知识检验假设进行模拟支持决策支持教学连接其他模型
意义一、提供新的生长点，推动作物科学的发展二、促进多学科知识的融合三、加深对作物生长发育过程的理解和认识四、提高作物科学研究的水平五,部分代替田间实验,大大节约人力,物力,财力
（ 3） 作物模拟研究的产生和发展
作物模拟研究的应用
一,作物模拟研究在作物生产中的应用
（ 一 ）,预测作物生长发育过程
（ 二 ）,预测作物产量
（ 三 ）,直接进行作物生产决策
（ 四 ）,确定新品种的适应性
二,作物模型大农业信息技术中的应用
