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【6h】

植物营养诊断自动应答网络专家系统研究

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摘要

第一章绪论

1.问题的提出与研究意义

2.文献综述

2.1专家系统

2.2专家系统的设计与构造

2.3诊断型专家系统

2.4自动应答

3.研究目的与特色

3.1研究目的

3.2研究特色

第二章理论与方法

1.网络专家系统的控件技术

1.1 COM组件

1.2 Web Services

2.基于产生式的专家系统

2.1产生式系统的一般性知识

2.2产生式系统的设计原理与基本算法

2.3知识表示方法

2.4产生式系统的匹配算法

2.5产生式规则知识系统的设计与实现

2.6产生式部件系统的设计与实现

2.7产生式系统的应用

3.自动分词

3.1汉语自动分词技术

3.2汉语自动分词的技术方法

3.4汉语自动分词技术方法的评价、进展与不足

4.系统开发网络平台

第三章系统知识库的设计与建设

1.知识与知识表示

1.1知识

1.2知识表示

2.知识获取

2.1基于专家知识的知识获取

2.2基于文献数据库的知识获取

3.知识分类—症状描述

3.1氮(N)

3.2磷(P)

3.3钾(K)

3.4钙(Ca)

3.5镁(Mg)

3.6硫(S)

3.7铁(Fe)

3.8铜(Cu)

3.9锌(Zn)

3.10硼(B)

3.11钼(Mo)

3.12锰(Mn)

4.知识的专业归纳

4.1特殊症状子知识库

4.2作物的生长表观症状子知识库

4.3叶片症状子知识库

4.4诊断检索表

5.数据库的选择

5.1数据库的逻辑设计

5.2数据库的物理设计

5.3系统数据库的设计

5.4全文索引的应用

6.本章小结

第四章作物症状的自动分词研究

1.自动分词的必要性

2.中文分词技术难点分析

2.1切分歧义

2.2未登录词识别

2.3分词与理解的先后

3.语言模型

3.1 N-gram模型

3.2 HMM模型

4.分词的基本算法

4.1机械分词法

4.2自动分词方法

4.3非机械分词法

5.现有中文自动分词系统

5.1国内研究的分词系统

5.2 Microsoft Research汉语句法分析器中的自动分词

6.自动分词系统的评价准则

7.作物症状自动分词的实现

7.1自动分词系统的理论模型

7.2 PDCWSM的词典

7.3 PDCWSM的分词算法

7.4 PDCWSM的实现流程

8.本章小结

第五章系统推理过程

1.产生式的基本形式

2.产生式理论探究

2.1规则库(知识库)

2.2推理机

2.3控制策略分析

2.4产生式系统的推理方式

3.产生式推理的实现

3.1规则的构建

3.2 CERTAIN与UNCERTAIN表的构建

3.3推理过程

3.4算法设计

4.实例研究

4.1一级推理实现

4.2二、三级推理实现

5.非理想状态推理实现

6.本章小结

第六章诊断结果的肥料配方设计研究

1.配方的对偶模型研究

1.1运筹学概念

1.2线性规划介绍

1.3对偶模型理论与方法

1.4软件介绍:Lindo

1.5复混肥配方设计

2.研究实例分析

2.1结果分析

2.2缩减成本分析

2.3灵敏度分析

2.4影子价格分析

3.复混肥配方的网络发布研究

3.1网络发布平台

3.2线性规划方程

3.3水分校正

3.4系统结构

3.5知识获取与数据库设计

3.6推理机

3.7结果检验

4.本章小结

第七章结论与建议

1.研究结论

2.研究建议

参考文献

致 谢

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摘要

在作物生长领域,营养元素作为生长的关键因子之一,当必需元素缺乏或过量时,作物会表现出特殊的症状。这种在外观上看到的症状有助于人们对作物营养状况的了解,也是诊断作物营养状态的重要指标。目前,在我国农村基层,还相对缺乏有经验的植物营养诊断专家;农民对作物因营养元素异常导致的症状表现认识不够,因此不能科学地诊断和及时校正营养元素的丰缺。研究将网络技术、数据库、自动分词等现代计算机技术与传统农业技术结合,开发面向专业领域的植物营养诊断自动应答系统诊断专家系统。 研究分析和讨论了知识获取与知识表示的方法,在分析了植物营养知识特点的内在规律的基础上,采用了专家知识和文献知识两种主要获取方法。在研究过程中,参考了大量的相关资料,收集了覆盖常见作物的元素丰缺条件下的典型与非典型症状描述,直接进入数据库的有286条。以此为基础,提出了作物营养元素症状描述的客观标准集:1)按元素分类建立了12种元素的客观标准集;2)在对客观标准集分析归纳的基础上,建立了植株的表观症状描述、部位的表观症状描述、叶片的表观症状描述和诊断检索表;3)以SQL server2000为数据库平台,介绍了数据库的物理设计和逻辑设计。 在已建各类知识的基础上,提出了面向植物营养诊断的分词模型 PDCWSM,从分词精度和可靠性判断,确定了以双向扫描法为主、逐词遍历法为辅的分词方法,对于典型症状描述,分词精度可达95%:对于非典型症状描述,分词精度可达80-85%,基本上满足了系统需要。 推理过程结合植物营养专业知识和其内在规律性,提出了系统的回溯策略和不可回溯策略,提出采用正向推理结合反向推理的混合推理方式。根据植物元素功能及对症状的表现规律,研究建立了18条产生式推理规则,构建了CERTAIN与LINCERTAIN表,实现了在理想条件下三级推理和非理想条件的CF置信区间判断加提问的产生式推理过程。 根据诊断结果建立了复混肥优化配方的对偶模型规划,利用其双向分析功能对配方进行了深入分析。在实现经济配方基础上,利用缩减成本分析了原料未采用的原因是其有效成分与价格不匹配。对已进入配方的原料进行了灵敏度分析,探讨了价格波动对配方的干扰程度,并指出磷元素为目前配方的价格最敏感因子。复混肥中三种主要元素的影子价格为钾>磷>氮,说明钾元素对总经济成本影响最大。

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