烟草栽培专家系统研发分析

李学卫 和占辉 张雪奇

摘 要 随着网络技术水平的不断提高，以互联网技术为基础的专家系统诞生。它的诞生对烟草行业的生产来说，具有非常重要的意义。系统阐述了以互联网为基础的烟草栽培专家系统的研发工作，旨在促进烟草行业的发展。

关键词 烟草专家；互联网；网络技术

中图分类号：S572；TP399 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.18.138

以互联网为基础的烟草栽培专家系统的构建，充分体现了信息的开放性，提高了技术的适用性，实现了烟草行业的信息化发展。由此可见，烟草栽培专家系统的推广对农业生产者来说具有非常重要的意义。现阶段，在油菜、小麦等方面，我国已经研发出了相应的网络化农业专家系统，但烟草行业的栽培专家系统研发工作，还处于起步阶段，因此，设计烟草专家系统势在必行。烟草栽培专家系统的构建主要分为六个部分。这六个部分分别是知识库、规则库、人机界面，推理机、知识获取机制和解释机制。核心知识的表达、规则库和推理机设计是整个烟草栽培专家系统的基础部分[1]。

1 结构功能方面

设计烟草栽培专家系统必须从烟草生产发展的特性出发，在深入了解栽培管理特点的基础上进行。此外，还应当运用系统工程的思想，采用模块化的方法，将烟草栽培专家系统设计出来。烟草栽培专家系统的一级模块分为8个区间，它们分别是烟草概述、烟草生物学特性、烟草栽培管理、烟草营养与施肥、烟草病虫害防治、烟草品质、烟草文化及烟草科技。在一级模块下，还分二级模块，二级模块下又存在三级模块。这三者有机联系在一起，将烟草栽培专家系统充分地体现出来。烟草专家系统中所有模块的设置，都是建立在不断学习基础上的，如果在设计烟草栽培专家系统时，没有做到不断在加强学习，就很有可能导致烟草栽培专家系统难以发挥其应有的作用[2]。因此，在设计烟草栽培专家系统时其设计者应当具备强大的学习功能，能够在烟草生产过程中解决一些实际问题。知识工程师经验的积累，应当建立在原有知识库的基础上，从而不断修改与推进系统数据库，获得相应的知识，这是烟草栽培专家系统咨询得以细致化，为广大烟草生产者提供精确化服务的有效途径，是实现烟草行业科学化发展的根本路径[3]。

2 知识库的建立

烟草专家栽培系统的建立，应当以烟草科技信息作为基础，并以相关教材、图谱、视频作为辅助的信息来源，科学合理划分烟草生产的阶段，总结和归纳传统理论知识，从而构建出多媒体数据库。依照知识分类的不同，设计者应当从实际情况出发，将收集的烟草生产信息统一整理为相关知识点，并在知识点基础上建立联系，确保数据库信息的真实性。笔者通过长期的研究与实践发现，烟草中的病虫草害主要包括121种，随着烟草行业的发展有逐步增加的趋势[4]。此外，烟草行业栽培技术，还存在诸多图片和视频，对于这些图片和视频，烟草专家应当做到科学的筛选和归纳，将归纳结果输入进数据库当中。由此可见，烟草栽培专家系统的构建，必须以知识库为基础，它是实现烟草专家系统建立的基本途径，因此，必须予以关注。设计者应当定期或不定期更新知识库，并将知识库中的内容存于数据库当中，做到与时俱进，从而满足烟草栽培用户的需求，为烟草行业的发展奠定基础。烟草栽培专家系统见图1。

3 规则库的建立和推理机的设计

在烟草栽培专家系统的设计中，通常需要一定的规则来将所有的知识进行量化处理，而规则库的建立则为这种量化处理提供一定的规则。在收集大量烟草知识之后，专家会组织一定的人员通过一定的方式将烟草知识完整的表达出来，还要以一定事实来见证规则库中所有规则的准确性，确保规则库建立的科学性。以烟草病虫害为例，设计人员应当将烟草病虫害发生时的症状特征编写成规则，在编写之前必须对病虫害的基本特征进行提炼，并将其存储起来，如果在今后的烟草栽培过程中遇到了同样的问题，那么我们完全可以根据规则库中提供的规则来对烟草进行诊断，从而将烟草栽培过程中的病虫害消灭在萌芽状态，确保烟草行业的发展[5]。

在知识库、规则库和数据库的基础上，还应当建立推理机。它的主要原理在于根据既定事实，推出新的结果。烟草的生长过程并不是一成不变的，它是随着时间的发展而不断变化的，不同的时间，不同的地理条件会对烟草生产产生重大的影响。因此，应当在诊断烟草生产过程中遇到的问题时，从烟草生产环境出发，并根据推理来实现对烟草病虫害的诊断。这样做不仅能够实现理论与实践的有机结合，还能够进一步提高诊断的科学性，给出切实可行的防病治病方案。

4 界面设计

界面设计的主要目的是实现人机交互，该设计师充分利用统一的表单处理技术及相应的对话框，实现页面布局的简单性，提高页面搜索的速度，给广大烟草生产者提供更加方便、快捷的咨询服务。烟草生产者通过界面可以一目了然地了解决策结果，并根据系统提供的图像和图片来实现知识点的获取，从而实现文字和图像的结合，达到图文并茂的效果。这对于广大烟草生产者来说，是具有一定积极意义的。值得注意的是，烟草生产者在咨询相应界面的时候，应当依据系统的提示进行操作，只有这样才能够得出我们需要的结果。

上述内容是监理烟草栽培专家系统必须要考虑的问题，是保障烟草栽培专家系统构建的有效路径，相关研发人员应对这些问題予以关注。

5 结语

在烟草栽培领域中建立烟草栽培专家系统，不仅能够为广大烟草生产者提供烟草生产过程中的生产指导，还可以扩大栽培知识的普及范围。该系统具有可用性高，灵活性强等特点，极大地降低了系统开发的难度，能够满足不同阶段烟草栽培者的需求，具有一定的推广可行性。但该系统也存在一定的问题，例如，系统中所储存的烟草病虫害资料比较缺乏等，但这些资料的丰富并不是一蹴而就的，它是一个系统的工程，需要广大烟草栽培者不断的丰富烟草载培技术，为广大烟草生产者提供更好的服务。

参考文献

[1]陈玉艳，黄璜，谢小婷.农业专家系统在提高作物施肥效益上的应用[J].作物研究，2007（S1）：551-554.

[2]刘卫华，张顺，许家来，等.农业专家系统应用现状与前景展望[J].农业灾害研究，2015（2）：52-54.

[3]王树林，刘好宝，史万华，等.论烟草轻简高效栽培技术与发展对策[J].中国烟草科学，2010（5）：1-6.

[4]马文杰，贺立源.专家系统在我国农业中的应用进展[J].山地农业生物学报，2005（4）：343-346.

[5]林雷通，童德文，陈郑盟.武平现代烟草农业在线培训系统的构建及应用研究[J].湖南农业科学，2011（7）：149-152，155.

（责任编辑：刘昀）