【正文】 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以把一個(gè)問題領(lǐng)域的各種知識(shí)通過(guò)這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)合到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)中來(lái)，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般是針對(duì)一個(gè)具體問題領(lǐng)域，在假設(shè)所要表示的知識(shí)已經(jīng)知道或基本知道的前提下進(jìn)行的。 實(shí)現(xiàn)知識(shí)求精的一般方法是：用一批有已知結(jié)論的實(shí)例考核知識(shí)庫(kù)，看有多少實(shí)例被系統(tǒng)錯(cuò)判和漏判，然后對(duì)知識(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，以提高知識(shí)庫(kù)的可靠性。錯(cuò)判是指對(duì)給定的不應(yīng)產(chǎn)生某一結(jié)論的條件，經(jīng)系統(tǒng)運(yùn)行卻得出了這一結(jié)論。v 自動(dòng)知識(shí)獲取 自動(dòng)知識(shí)獲取是指系統(tǒng)自身具有獲取知識(shí)的能力，它不僅可以直接與領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)話，從專家提供的原始信息中 “學(xué)習(xí) ”到專家系統(tǒng)所需的知識(shí)，而且還能從系統(tǒng)自身的運(yùn)行實(shí)踐中總結(jié)、歸納出新的知識(shí)，發(fā)現(xiàn)知識(shí)中可能存在的錯(cuò)誤，不斷自我完善，建立起性能優(yōu)良、知識(shí)完善的知識(shí)庫(kù)。 知識(shí)編輯器是一種用于知識(shí)輸入的軟件，通常是在建造專家系統(tǒng)時(shí)根據(jù)實(shí)際需要編制的。 v 對(duì)獲得的原始知識(shí)進(jìn)行分析、整理、歸納，形成用自然語(yǔ)言表述的知識(shí)條款，然后交領(lǐng)域?qū)＜覍彶椤? 知識(shí)獲取的方式 按知識(shí)獲取的自動(dòng)化程度劃分，知識(shí)獲取可分為 非自動(dòng)知識(shí)獲取和自動(dòng)知識(shí)獲取 兩種方式。因此，必須對(duì)知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)進(jìn)行檢測(cè)， 以便盡早發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤 。v 知識(shí)整理 包括知識(shí)的歸類集中、知識(shí)的聯(lián)網(wǎng)和知識(shí)的補(bǔ)充配齊等三方面的內(nèi)容。 前一種的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，可直接拿來(lái)使用，減少了編制專門的知識(shí)編輯器的工作。 v 知識(shí)輸入 知識(shí)輸入是把用適當(dāng)?shù)闹R(shí)表示模式表示的知識(shí)經(jīng)過(guò)編輯、編譯送入知識(shí)庫(kù)的過(guò)程。 知識(shí)轉(zhuǎn)換一般分兩步進(jìn)行 ： 第一步 是把從專家及文獻(xiàn)資料抽取的知識(shí)轉(zhuǎn)換為某種知識(shí)表示模式，如產(chǎn)生式規(guī)則、框架等； 第二步 是把該模式表示的知識(shí)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可直接利用的內(nèi)部形式。 人類專家或科技文獻(xiàn)中的知識(shí)通常是用自然語(yǔ)言、圖形、表格等形式表示的，而知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)是用計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別、運(yùn)用的形式表示的，兩者之間有較大的差別。 包括人工分析方法；統(tǒng)計(jì)分析方法 ；自然語(yǔ)言理解方法 和知識(shí)編譯方法。 知識(shí)獲取的任務(wù) 知識(shí)獲取的 基本任務(wù)是為專家系統(tǒng)獲取知識(shí)，建立起健全、完善、有效的知識(shí)庫(kù)，已滿足求解領(lǐng)域問題的需要 。 領(lǐng)域?qū)＜易陨砘蛑R(shí)工程師與領(lǐng)域?qū)＜夜餐砜偨Y(jié)領(lǐng)域的知識(shí)和他們的實(shí)際知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、模型及研究成果等，按所建專家系統(tǒng)規(guī)定的知識(shí)表示形式，整理成一個(gè)個(gè)知識(shí)單元 , 放入知識(shí)庫(kù) , 這種過(guò)程稱之為 知識(shí)獲取 。第二節(jié) 農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的研制與應(yīng)用一、開發(fā)過(guò)程 包括知識(shí)獲取 ，即從農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)＜夷抢锸占須w納有關(guān)的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)、數(shù)據(jù)，并經(jīng)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)人員消化、整理、歸納寫成一條條符號(hào)表示的形式； 確定知識(shí)表示和推理方法 ； 建立知識(shí)庫(kù) ； 編寫推理程序 ，然后 調(diào)試、運(yùn)行和修改 等步驟。 6．人機(jī)界面 它能夠 使系統(tǒng)與用戶進(jìn)行對(duì)話 ，使用戶能夠輸入必要的數(shù)據(jù)、提出問題和了解推理過(guò)程及推理結(jié)果等。 知識(shí)獲取過(guò)程包括在知識(shí)庫(kù)創(chuàng)建時(shí)識(shí)別出必要的知識(shí)并將其形式化，建成的知識(shí)庫(kù)經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤或不完整，所以 知識(shí)獲取過(guò)程還包括對(duì)知識(shí)庫(kù)的修改和擴(kuò)充。它包括推理方法和控制策略兩部分。 3．推理機(jī) 推理機(jī)用于記憶所采用的規(guī)則和控制策略的程序 ，使整個(gè)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)能夠以邏輯方式協(xié)調(diào)地工作。 知識(shí)庫(kù)是推理機(jī)工作的重要對(duì)象，其中知識(shí)表示的好壞直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。 水利灌溉專家系統(tǒng)252。 新品種選育專家系統(tǒng)252。 植物保護(hù)專家系統(tǒng)252。 作物栽培專家系統(tǒng)252。 專家數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) (Expert Database)252。 實(shí)時(shí)控制專家系統(tǒng) (Realtime Control Expert System)252。 農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的類型252。教學(xué)： 在特定領(lǐng)域內(nèi)對(duì)學(xué)生因材施教、授業(yè)傳藝。調(diào)試與故障排除： 對(duì)程序錯(cuò)誤或機(jī)電設(shè)備故障提出處理意見。 行動(dòng)計(jì)劃： 用于機(jī)器人作業(yè)設(shè)計(jì)、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)等。醫(yī)療、電子、機(jī)械等。預(yù)測(cè)： 根據(jù)當(dāng)前局勢(shì)對(duì)以后可能出現(xiàn)的結(jié)局進(jìn)行預(yù)測(cè)。在建造一個(gè)專家系統(tǒng)時(shí)，會(huì)遇到多種需要解決的困難問題，如不確定性知識(shí)的表示、不確定性的傳遞算法、匹配算法等。（ 8） 具有一定的復(fù)雜性及難度 專家系統(tǒng)擁有知識(shí)，并能運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行推理，以模擬人類求解問題的思維過(guò)程。（ 7） 具有實(shí)用性 專家系統(tǒng)是根據(jù)領(lǐng)域問題的實(shí)際需求開發(fā)的，這一特點(diǎn)就決定了它具有堅(jiān)實(shí)的應(yīng)用背景。 一方面它需要與領(lǐng)域?qū)＜一蛑R(shí)工程師進(jìn)行對(duì)話以獲取知識(shí) 。另外，由于專家系統(tǒng)具有解釋功能，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者及領(lǐng)域?qū)＜揖涂煞奖愕卣页鱿到y(tǒng)隱含的錯(cuò)誤，便于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。人們?cè)趹?yīng)用專家系統(tǒng)求解問題時(shí)，不僅希望得到正確的答案，而且還希望知道 “為什么是這樣?”“是怎么得出來(lái)的 ?”等。 （ 5） 具有透明性 所謂透明性是指系統(tǒng)自身及其行為能被用戶所理解。 （ 4）具有靈活性 在大多數(shù)專家系統(tǒng)中，其體系結(jié)構(gòu)都采用了知識(shí)庫(kù)與推理機(jī)相分離的構(gòu)造原則，彼此既有聯(lián)系，又相互獨(dú)立。 遺憾的是目前專家系統(tǒng)在這方面的能力還比較弱，當(dāng)前應(yīng)用較多的是建立知識(shí)編輯器，知識(shí)工程師或領(lǐng)域?qū)＜彝ㄟ^(guò)知識(shí)編輯器把領(lǐng)域知識(shí) “傳授 ”給專家系統(tǒng)，以便建立起知識(shí)庫(kù)。 （ 3） 具有獲取知識(shí)的能力 專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)是知識(shí)。問題的求解過(guò)程是一個(gè)思維過(guò)程，即推理過(guò)程。由于控制級(jí)知識(shí)是用于控制系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程及推理的，因而其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到系統(tǒng)的 “智能 ”程度。例如醫(yī)學(xué)常識(shí)、醫(yī)生診治疾病的經(jīng)驗(yàn)等。例如病人的癥狀、化驗(yàn)結(jié)果以及由專家系統(tǒng)推出的病因、治療方案等，這一類知識(shí)通常存放于數(shù)據(jù)庫(kù)中。五、專家系統(tǒng)的基本特征 （ 1）具有專家水平的專門知識(shí) （ 2）能進(jìn)行有效的推理 （ 3）具有獲取知識(shí)的能力 （ 4）具有靈活性 （ 5）具有透明性 （ 6）具有交互性 （ 7）具有實(shí)用性 （ 8）具有一定的復(fù)雜性及難度 （ 1） 具有專家水平的專門知識(shí)可分為三個(gè)層次，即數(shù)據(jù)級(jí)、知識(shí)庫(kù)級(jí)和控制級(jí)。智能化農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)主要是各種智能技術(shù)在專家系統(tǒng)領(lǐng)域的集成，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、 WEB技術(shù)、智能溫室、 “ 3S” 技術(shù)，利用現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理手段，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行新的處理，豐富了農(nóng)業(yè)專家內(nèi)涵，提高了專家系統(tǒng)決策的精確性、智能性和實(shí)用性。具有解釋能力強(qiáng)、應(yīng)用面寬、考慮的因子多和易控制等優(yōu)點(diǎn)，其功能主要是提供目標(biāo)、動(dòng)態(tài)、定量與優(yōu)化決策。 (三 )基于模型的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng) 作物生長(zhǎng)模擬模型是 20世紀(jì) 60年代以來(lái)在作物栽培學(xué)產(chǎn)生的新的研究方向，到了 80年代，隨著模擬模型技術(shù)的逐漸成熟，計(jì)算機(jī)處理性能和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，形成了以作物生長(zhǎng)模擬模型為核心，將模擬與優(yōu)化相結(jié)合并與有關(guān)領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)融合，形成了基于模型的專家系統(tǒng)。 (二 )多功能農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng) 20世紀(jì) 80年代中期，計(jì)算機(jī)的處理性能有所提高，關(guān)系數(shù)據(jù)也有很大發(fā)展，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)理論有所發(fā)展，此時(shí)專家系統(tǒng)在功能上已從解決單項(xiàng)問題的病蟲害診斷等轉(zhuǎn)向解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、經(jīng)濟(jì)分析、輔助決策、環(huán)境控制等綜合問題的多個(gè)方向發(fā)展，該階段專家系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)多功能，相當(dāng)于多領(lǐng)域?qū)＜业慕Y(jié)合，解決多個(gè)領(lǐng)域的復(fù)雜問題。98至 99年99至 2023年合計(jì) :實(shí)施規(guī)模（萬(wàn)畝)新增產(chǎn)量(萬(wàn)公斤)新增產(chǎn)值（萬(wàn)元） 節(jié)約成本（萬(wàn)元）增收節(jié)支總額(萬(wàn)元) 98999900合計(jì)200548中國(guó)的 ES：　　 取得了良好的社會(huì)效益v受益農(nóng)戶數(shù) 548萬(wàn)戶v累計(jì)培訓(xùn) 200多萬(wàn)人次v培養(yǎng)了二支隊(duì)伍四、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)發(fā)展的四個(gè)階段 (一 )單功能農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng) 該階段是農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的起始階段 ,時(shí)間是 20世紀(jì) 70年代末到 80年代初 ,當(dāng)時(shí) CPU主頻較低 ,數(shù)據(jù)處理能力低 ,關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)也剛剛起步 ,因此該階段農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)功能單一 ,只相當(dāng)于某一領(lǐng)域?qū)＜?,解決特定問題 ,如病蟲害防治、灌水管理、危害預(yù)測(cè)等。中國(guó)的 ES 目前開發(fā)的 5個(gè)技術(shù)先進(jìn)、 具有 “ 863” 品牌和各具特色農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)工具?！?guó)際上的 ES 系統(tǒng)名稱 研究的主要內(nèi)容 開發(fā)者 開發(fā)年代 PLANT ES 大豆病害診斷 美國(guó) Illinois大學(xué) 1978 灌水管理 美國(guó) California大學(xué) 1981 PLANT cd 玉米螟危害預(yù)測(cè)　　 美國(guó) Illinois大學(xué) 　 1982 棉花水分管理