煙草栽培專家系統研發分析

李學衛 和占輝 張雪奇

摘 要 隨著網絡技術水平的不斷提高，以互聯網技術為基礎的專家系統誕生。它的誕生對煙草行業的生產來說，具有非常重要的意義。系統闡述了以互聯網為基礎的煙草栽培專家系統的研發工作，旨在促進煙草行業的發展。

關鍵詞 煙草專家；互聯網；網絡技術

中圖分類號：S572；TP399 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.18.138

以互聯網為基礎的煙草栽培專家系統的構建，充分體現了信息的開放性，提高了技術的適用性，實現了煙草行業的信息化發展。由此可見，煙草栽培專家系統的推廣對農業生產者來說具有非常重要的意義。現階段，在油菜、小麥等方面，我國已經研發出了相應的網絡化農業專家系統，但煙草行業的栽培專家系統研發工作，還處于起步階段，因此，設計煙草專家系統勢在必行。煙草栽培專家系統的構建主要分為六個部分。這六個部分分別是知識庫、規則庫、人機界面，推理機、知識獲取機制和解釋機制。核心知識的表達、規則庫和推理機設計是整個煙草栽培專家系統的基礎部分[1]。

1 結構功能方面

設計煙草栽培專家系統必須從煙草生產發展的特性出發，在深入了解栽培管理特點的基礎上進行。此外，還應當運用系統工程的思想，采用模塊化的方法，將煙草栽培專家系統設計出來。煙草栽培專家系統的一級模塊分為8個區間，它們分別是煙草概述、煙草生物學特性、煙草栽培管理、煙草營養與施肥、煙草病蟲害防治、煙草品質、煙草文化及煙草科技。在一級模塊下，還分二級模塊，二級模塊下又存在三級模塊。這三者有機聯系在一起，將煙草栽培專家系統充分地體現出來。煙草專家系統中所有模塊的設置，都是建立在不斷學習基礎上的，如果在設計煙草栽培專家系統時，沒有做到不斷在加強學習，就很有可能導致煙草栽培專家系統難以發揮其應有的作用[2]。因此，在設計煙草栽培專家系統時其設計者應當具備強大的學習功能，能夠在煙草生產過程中解決一些實際問題。知識工程師經驗的積累，應當建立在原有知識庫的基礎上，從而不斷修改與推進系統數據庫，獲得相應的知識，這是煙草栽培專家系統咨詢得以細致化，為廣大煙草生產者提供精確化服務的有效途徑，是實現煙草行業科學化發展的根本路徑[3]。

2 知識庫的建立

煙草專家栽培系統的建立，應當以煙草科技信息作為基礎，并以相關教材、圖譜、視頻作為輔助的信息來源，科學合理劃分煙草生產的階段，總結和歸納傳統理論知識，從而構建出多媒體數據庫。依照知識分類的不同，設計者應當從實際情況出發，將收集的煙草生產信息統一整理為相關知識點，并在知識點基礎上建立聯系，確保數據庫信息的真實性。筆者通過長期的研究與實踐發現，煙草中的病蟲草害主要包括121種，隨著煙草行業的發展有逐步增加的趨勢[4]。此外，煙草行業栽培技術，還存在諸多圖片和視頻，對于這些圖片和視頻，煙草專家應當做到科學的篩選和歸納，將歸納結果輸入進數據庫當中。由此可見，煙草栽培專家系統的構建，必須以知識庫為基礎，它是實現煙草專家系統建立的基本途徑，因此，必須予以關注。設計者應當定期或不定期更新知識庫，并將知識庫中的內容存于數據庫當中，做到與時俱進，從而滿足煙草栽培用戶的需求，為煙草行業的發展奠定基礎。煙草栽培專家系統見圖1。

3 規則庫的建立和推理機的設計

在煙草栽培專家系統的設計中，通常需要一定的規則來將所有的知識進行量化處理，而規則庫的建立則為這種量化處理提供一定的規則。在收集大量煙草知識之后，專家會組織一定的人員通過一定的方式將煙草知識完整的表達出來，還要以一定事實來見證規則庫中所有規則的準確性，確保規則庫建立的科學性。以煙草病蟲害為例，設計人員應當將煙草病蟲害發生時的癥狀特征編寫成規則，在編寫之前必須對病蟲害的基本特征進行提煉，并將其存儲起來，如果在今后的煙草栽培過程中遇到了同樣的問題，那么我們完全可以根據規則庫中提供的規則來對煙草進行診斷，從而將煙草栽培過程中的病蟲害消滅在萌芽狀態，確保煙草行業的發展[5]。

在知識庫、規則庫和數據庫的基礎上，還應當建立推理機。它的主要原理在于根據既定事實，推出新的結果。煙草的生長過程并不是一成不變的，它是隨著時間的發展而不斷變化的，不同的時間，不同的地理條件會對煙草生產產生重大的影響。因此，應當在診斷煙草生產過程中遇到的問題時，從煙草生產環境出發，并根據推理來實現對煙草病蟲害的診斷。這樣做不僅能夠實現理論與實踐的有機結合，還能夠進一步提高診斷的科學性，給出切實可行的防病治病方案。

4 界面設計

界面設計的主要目的是實現人機交互，該設計師充分利用統一的表單處理技術及相應的對話框，實現頁面布局的簡單性，提高頁面搜索的速度，給廣大煙草生產者提供更加方便、快捷的咨詢服務。煙草生產者通過界面可以一目了然地了解決策結果，并根據系統提供的圖像和圖片來實現知識點的獲取，從而實現文字和圖像的結合，達到圖文并茂的效果。這對于廣大煙草生產者來說，是具有一定積極意義的。值得注意的是，煙草生產者在咨詢相應界面的時候，應當依據系統的提示進行操作，只有這樣才能夠得出我們需要的結果。

上述內容是監理煙草栽培專家系統必須要考慮的問題，是保障煙草栽培專家系統構建的有效路徑，相關研發人員應對這些問題予以關注。

5 結語

在煙草栽培領域中建立煙草栽培專家系統，不僅能夠為廣大煙草生產者提供煙草生產過程中的生產指導，還可以擴大栽培知識的普及范圍。該系統具有可用性高，靈活性強等特點，極大地降低了系統開發的難度，能夠滿足不同階段煙草栽培者的需求，具有一定的推廣可行性。但該系統也存在一定的問題，例如，系統中所儲存的煙草病蟲害資料比較缺乏等，但這些資料的豐富并不是一蹴而就的，它是一個系統的工程，需要廣大煙草栽培者不斷的豐富煙草載培技術，為廣大煙草生產者提供更好的服務。

參考文獻

[1]陳玉艷，黃璜，謝小婷.農業專家系統在提高作物施肥效益上的應用[J].作物研究，2007（S1）：551-554.

[2]劉衛華，張順，許家來，等.農業專家系統應用現狀與前景展望[J].農業災害研究，2015（2）：52-54.

[3]王樹林，劉好寶，史萬華，等.論煙草輕簡高效栽培技術與發展對策[J].中國煙草科學，2010（5）：1-6.

[4]馬文杰，賀立源.專家系統在我國農業中的應用進展[J].山地農業生物學報，2005（4）：343-346.

[5]林雷通，童德文，陳鄭盟.武平現代煙草農業在線培訓系統的構建及應用研究[J].湖南農業科學，2011（7）：149-152，155.

（責任編輯：劉昀）