基于规则的智能病虫害诊断系统的设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义

背景：中国是一个农业大国，种植的农作物种类有很多。

新中国建立以后，我党提出农业的恢复是一切部门恢复的基础。

农业问题的解决，关系到人民的切身利益、社会的安定和整个国民经济的发展。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题： 1.通过咨询专家以及有经验的农民，收集和整理农作物病虫害的发病和症状特点，对这些特征用规则库表示，来推理诊断农作物病虫害，并对诊断出的结果推荐相应的防治措施。

2.结合农作物生长的实际情况和病虫害的发病和症状特点，总结出一种产生式和数据库技术相结合的基于数据库的产生式知识表示方法。

3.研究将已经收集到的有关农作物病虫害的信息以及推理机在开发平台上设计与实现。

3. 国内外研究现状（文献综述）

引言：遇到植物病虫害，农民往往需专家能够及时提供诊断防治方案。专家诊断系统能够通过对某种作物常见的病虫害发病特征进行系统归纳总结，形成知识库以及实现在线诊断。能提高作物管理水平。专家系统是人工智能应用研究方面的一个重要分支，专家系统的开发在70年代中期取得成功，专家系统在80年代在全世界得到迅速发展和广泛应用。在分析设计专家系统时，设计师的任务就是使计算机尽可能模拟人类专家运用他们所知道的知识和经验来解决实际问题的方法、技巧和步骤。 专家系统的特点专家系统具有以下特点：（1）启发性专家系统能运用专家的知识与经验进行推理，对问题进行判断和决策。（2）透明性专家系统能够解释推理过程和回答用户提出的问题，用户无需了解推理过程，就能从专家系统获得问题的结论，提高对专家系统的信赖感。如一个农作物病虫害专家诊断某种农作物患有青虫，而且必须使用某种杀虫剂治疗，就像一位农业专家对农民详细解释农作物病情，并给予建议防治措施一样。专家系统是如何实现这些问题的解释对用户也是透明的。（3）灵活性专家系统能够不断地获取新的知识，修改原有的知识。不断更新。因为这一特点，使得专家系统具有十分广泛的应用领域。专家系统的结构选择什么结构最为合适，要根据应用环境和所要做的任务来确定。选择恰当与否的系统结构，与专家系统的适用性和效率紧密相连。专家系统的基本结构包括知识库、推理机、全局数据库、人机接口、解释器这五个部分。它们的功能如下：（1）知识库是用来存储领域专家的知识。要建立知识库之前，要先从专家那里获取知识和知识用计算机能理解的形式表示 。（2）推理机从知识库中选择匹配的规则，来对问题进行推理、分析和求解。（3）全局数据库（Global Database）用于存储问题求解的信息，推理过程和求解结果的数据。（4）人机接口（Interface）是系统与用户进行对话的界面。用户通过人机接口输入数据、提出问题和得到推理结果及系统给出解释。系统通过人机接口来规定用户要回答系统提出的问题。 结束语:本系统利用人工智能中技术，将农业专家的知识，经验和解决问题的方法形象化、系统化，并通过专家系统技术和数据库技术结合，建成一套农作物病虫害诊断专家系统。无论从计算机技术或农学来看，都尽量采用了比较先进的技术，做到部分代替专家指导。本系统设计的前期工作是分析课题的国内外发展形势，了解专家系统的知识、收集资料和获取知识。前期准备工作结束后就开始对系统功能进行需求分析，给出详细的需求文档；功能需求分析完后，开始设计数据库；最后在设计系统界面，实现功能。 参考文献： [1].杨林楠.郜鲁涛,林尔升等.基于Android系统手机的甜玉米病虫害智能诊断系统.2012 [2].王久兴.刘介丹.陈秀敏.基于.NET的智能蔬菜病虫害诊断与防治专家系统构建（农业与生命科学版）.2003：407-413. [3]Giarraiano J，Riley G（印鉴，刘星成，汤庸，译）.专家系统原理与编程[M].北京：机械工业出版社，2000:15-188 [4]林尧瑞，张钹，石纯一等.专家理论与实践 [M].清华大学出版社.1998：89-93. [5]李晓强，崔德光.基于关系数据库的知识库结构设计[J].计算机工程与应用，2001:102-110 [6]尹朝庆，尹皓.人工智能与专家系统【M】.中国水利水电出版社.2001:28~29. [7]王珊，萨师煊.数据库系统概论（第四版）【M】.高等教育出版社.2006:50-65.

4. 研究方案

设计方案：系统的目标是构建一个能够准确诊断农作物病虫害及提供相应防治方法的专家系统，使用户能够及时的通过专家系统的人机界面诊断农作物病虫害，并做治疗处理。

本系统提供准确、完整的农作物信息，管理员登录到系统后台，在可用的时间内可以对农作物信息进行增删改查。

具体系统设计见附件。

5. 工作计划

第1周：撰写开题报告和完成外文翻译。

第2周：进行课题总体规划和课题的详细设计。

第3-5周：进行课题模块化设计并进行模块代码编写与调试。