基于案例的刺參育苗投喂專家系統(tǒng)

張啟宇 唐君瑋 馬正 陳英義 劉峰 李興佐 劉偉玲 劉淑云

摘要：刺參作為滋補(bǔ)保健品深受大家喜愛，刺參養(yǎng)殖業(yè)成為我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖重要的產(chǎn)業(yè)之一。養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展離不開健康的苗種，投喂是刺參苗種培育的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)刺參苗種進(jìn)行合理的投喂關(guān)系到刺參以后的成長(zhǎng)發(fā)育。針對(duì)刺參育苗投喂問題，設(shè)計(jì)了基于案例的刺參育苗投喂專家系統(tǒng)。通過文獻(xiàn)收集和實(shí)地調(diào)研獲取投喂數(shù)據(jù)構(gòu)建案例庫，通過相似度計(jì)算，從案例庫中尋找最相似的案例和相應(yīng)的投喂數(shù)據(jù)，用戶對(duì)推理的投喂數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)踐可以形成新的案例，從而實(shí)現(xiàn)案例庫的更新，可以更好地為用戶服務(wù)。最后給出了下一步的研究方向。

關(guān)鍵詞：海參;刺參;案例;育苗;投喂;專家系統(tǒng)

中圖分類號(hào)： S968.9;S969.31? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2021）11-0158-08

收稿日期：2020-10-12

基金項(xiàng)目：山東省科技發(fā)展計(jì)劃（編號(hào)：2013GNC11312）;煙臺(tái)市科技創(chuàng)新發(fā)展計(jì)劃（編號(hào)：2020XDRH103）。

作者簡(jiǎn)介：張啟宇（1978—），男，山東榮成人，碩士，講師，主要從事農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)、休閑漁業(yè)、數(shù)字圖書館的研究。E-mail：rcraingo@163.com。

通信作者：劉 峰，博士，教授，主要從事水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)研究。E-mail：liufeng511@126.com。

海參肉質(zhì)酥脆、香酥滑潤(rùn)、低脂高蛋白、營(yíng)養(yǎng)豐富、味道鮮美，被譽(yù)為“海味八珍”，是難得的美味佳肴和滋補(bǔ)保健品，素有“滋補(bǔ)靠刺參、搶救靠人參”的美譽(yù)[1]。海參中刺參的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高[2]。山東和遼寧2個(gè)省大力發(fā)展刺參養(yǎng)殖業(yè)，成為我國(guó)北方沿海水產(chǎn)養(yǎng)殖重要的新興產(chǎn)業(yè)之一，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[3]。2019年，我國(guó)養(yǎng)殖海參產(chǎn)量171 700 t，比2018年下降1.51%，海參養(yǎng)殖面積246 745 hm2，比2018年增長(zhǎng)3.59%，培育海參苗種525億頭，比2018年下降6.57%[4]。刺參苗種質(zhì)量的優(yōu)劣，決定刺參的生長(zhǎng)速度快慢和產(chǎn)量的高低，影響刺參的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于如何提高刺參的產(chǎn)量和質(zhì)量，參苗的培育至關(guān)重要[5]。飼料質(zhì)量并不是水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)的唯一決定因素，投喂技術(shù)也至關(guān)重要;在生產(chǎn)中，適當(dāng)改變投喂策略，可以獲得更好的養(yǎng)殖效果[6-9]。

投喂是刺參苗種培育的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)刺參苗種進(jìn)行合理的投喂關(guān)系到刺參以后的成長(zhǎng)發(fā)育。專家系統(tǒng)可以為投喂提供必要的支持和決策。目前水產(chǎn)養(yǎng)殖涉及投喂的專家系統(tǒng)主要集中在蝦[10-11]、蟹[12-13]和魚[14-15]，關(guān)于育苗投喂決策的很少，關(guān)于刺參育苗投喂的目前還未發(fā)現(xiàn)。因此研究刺參育苗期間的投喂專家系統(tǒng)有著重要的意義。在不同的養(yǎng)殖環(huán)境中，在不同的育苗場(chǎng)，刺參投喂是存在差異的。本研究以刺參為研究對(duì)象，在研究刺參投喂及投喂案例的基礎(chǔ)上，研究了基于案例的刺參育苗投喂專家系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)分析與整體設(shè)計(jì)

基于案例的刺參育苗投喂專家系統(tǒng)的目標(biāo)是整合文獻(xiàn)以及實(shí)地調(diào)研的投喂數(shù)據(jù)及相對(duì)應(yīng)的參數(shù)，構(gòu)造基于案例的投喂知識(shí)庫，以此建立基于案例的刺參育苗投喂專家系統(tǒng)，為用戶提供投喂決策和指導(dǎo)。用戶通過輸入刺參育苗養(yǎng)殖的參數(shù)，系統(tǒng)進(jìn)行相似度的計(jì)算，從案例庫中尋找最相似的案例和相應(yīng)的投喂數(shù)據(jù)。

1.1 調(diào)查與分析

調(diào)研育苗養(yǎng)殖場(chǎng)在刺參育苗投喂過程中存在一些問題，如：投料越多，參苗長(zhǎng)得越快，有利于刺參的生長(zhǎng)發(fā)育;減少投喂量以降低成本，但不利于刺參的生長(zhǎng)發(fā)育。過量投飼不僅造成飼料浪費(fèi)，增加養(yǎng)殖成本，而且容易使水質(zhì)污染，為有害菌的生長(zhǎng)繁殖提供機(jī)會(huì)，易引起病害的發(fā)生，導(dǎo)致參苗成活率下降。降低成本，減少投喂量，且不舍得用優(yōu)質(zhì)飼料，會(huì)引起參苗營(yíng)養(yǎng)不良、長(zhǎng)得慢、規(guī)格差異大、病害多、成活率低，造成種質(zhì)退化等諸多問題。目前，不同養(yǎng)殖企業(yè)投喂著不同的餌料，其質(zhì)量必然存在差異。餌料中包含什么營(yíng)養(yǎng)成分，是否適合刺參苗種的生長(zhǎng)發(fā)育，須要認(rèn)真研究。因此選擇優(yōu)質(zhì)的、適合參苗種生長(zhǎng)發(fā)育的餌料很關(guān)鍵。

1.2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

針對(duì)刺參育苗的投喂問題，解決喂什么、喂多少、喂幾次等精細(xì)喂養(yǎng)問題，收集當(dāng)前成熟的刺參投喂數(shù)據(jù)，建立案例庫，對(duì)案例庫進(jìn)行分析與重構(gòu)，構(gòu)建基于案例的投喂知識(shí)庫，在此基礎(chǔ)上通過案例推理，尋找和當(dāng)前用戶刺參育苗環(huán)境最為匹配的案例，獲取投喂數(shù)據(jù)，并以此為依據(jù)，指導(dǎo)用戶進(jìn)行投喂。用戶通過使用系統(tǒng)，找出適合自己的最佳投喂策略，該投喂策略可以作為新的案例錄入到系統(tǒng)中，使系統(tǒng)越來越完善。

基于案例的刺參育苗投喂系統(tǒng)包括用戶子系統(tǒng)和系統(tǒng)管理子系統(tǒng)兩大部分。用戶子系統(tǒng)是養(yǎng)殖用戶使用的系統(tǒng)，包括系統(tǒng)登錄、密碼修改、信息維護(hù)、案例推理、案例瀏覽和系統(tǒng)退出等功能模塊。系統(tǒng)管理子系統(tǒng)是系統(tǒng)管理員用來維護(hù)系統(tǒng)的，包括系統(tǒng)登錄、密碼修改、用戶信息管理、原始案例信息維護(hù)、推理案例信息維護(hù)和系統(tǒng)退出等功能模塊，系統(tǒng)的功能框架見圖1。

2 基于案例的知識(shí)庫的構(gòu)造

2.1 知識(shí)的獲取與分類

知識(shí)獲取是從特定的知識(shí)源獲取可能有用的問題求解知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)并轉(zhuǎn)化為程序的過程[16]。知識(shí)獲取分為顯性知識(shí)的獲取和隱性知識(shí)的獲取[17]。顯性知識(shí)是明確的規(guī)范化知識(shí)，主要包括書本、文獻(xiàn)以及組織的文檔、數(shù)據(jù)等，顯性知識(shí)相對(duì)容易獲得;隱性知識(shí)是啟發(fā)式知識(shí)，包括領(lǐng)域?qū)＜壹寄?、解決問題的經(jīng)驗(yàn)以及由領(lǐng)域?qū)＜宜珜懙膶I(yè)文獻(xiàn)等知識(shí)[16-18]。隱性知識(shí)是由知識(shí)工程師和領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行交流提取的[18]。

刺參育苗投喂知識(shí)的獲取主要是隱性知識(shí)的獲取。通過在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表的論文進(jìn)行收集整理匯總，同時(shí)對(duì)刺參育苗場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，和專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行交流咨詢，最終獲取刺參育苗投喂信息。

目前刺參育苗的投喂分為浮游幼體投喂和稚參2個(gè)階段。在育苗階段，投喂的餌料主要是培育的各種藻類。隨著飼料行業(yè)的發(fā)展，各飼料廠商相繼推出各種品牌的刺參配合飼料，例如益參寶海參專用系列飼料、青島龍興海參配合飼料、蛟龍牌海參配合飼料等[19]。

2.1.1 浮游幼體的投喂

此階段的餌料主要有單細(xì)胞藻類和代用餌料，其具體的常見種類見表1[19]。

投喂的單胞藻要達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，要求單胞藻液色澤鮮亮，鏡檢無原生動(dòng)物和老化細(xì)胞。單胞藻培養(yǎng)密度要求鹽藻100萬個(gè)細(xì)胞/mL，三角褐指藻、新月菱形藻和角毛藻200萬個(gè)細(xì)胞/mL[20]。具體的培養(yǎng)技術(shù)可參閱文獻(xiàn)[21]。

通過對(duì)文獻(xiàn)[5，20，22-49]的查閱，收集到30個(gè)投喂數(shù)據(jù)，部分信息見表2。通過對(duì)煙臺(tái)市牟平區(qū)、煙臺(tái)市蓬萊區(qū)的3個(gè)育苗場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，獲取了3個(gè)投喂數(shù)據(jù)，部分信息見表3。

2.1.2 稚參的投喂

此階段的餌料主要有底棲硅藻、大型海藻磨碎液、人工配合飼料等。在日常稚參階段使用的底棲硅藻來源主要是通過海區(qū)吊掛附著片或刮砂淘洗過濾的方法而獲得，其種類繁雜，但許多學(xué)者通過研究和生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)果認(rèn)為，以個(gè)體小、殼薄的舟形藻、卵形藻為好。大型海藻磨碎液的種類目前有鼠尾藻、馬尾藻、大葉藻等，實(shí)踐證明以鼠尾藻最好，也有將大型海藻磨碎液通過發(fā)酵后來使用的，目前其使用效果褒貶不一[19]。

通過對(duì)文獻(xiàn)[20，22，24-46，50-52]的查閱，收集到28個(gè)投喂數(shù)據(jù)，部分?jǐn)?shù)據(jù)見表4（數(shù)據(jù)與表2分別對(duì)應(yīng)）。通過對(duì)煙臺(tái)牟平和蓬萊的3個(gè)育苗場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，獲取了3個(gè)投喂數(shù)據(jù)，部分?jǐn)?shù)據(jù)見表5所示（數(shù)據(jù)與表3對(duì)應(yīng)）。

2.2 投喂案例庫

為了便于區(qū)分，文獻(xiàn)及調(diào)研的案例稱之為原始案例。案例推理中的案例稱之為修正案例。原始案例用于給用戶提供完整的投喂信息，修正案例用于案例推理。在案例庫中，每個(gè)修正案例由2個(gè)部分組成：參數(shù)信息和投喂數(shù)據(jù)信息。一個(gè)修正案例可以表示為Ci=（Pi1，Pi2，…，Pim;Fi），其中Ci（1≤i≤n）表示第i個(gè)修正案例，共n個(gè)修正案例;Pij（1≤i≤n，1≤j≤m）表示第i個(gè)修正案例是第j個(gè)參數(shù)，共m個(gè)參數(shù);Fi（1≤i≤n）表示第i個(gè)修正案例的投喂數(shù)據(jù)信息。

為了便于標(biāo)識(shí)具體的案例，原始案例和修正案例按照整理的順序進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，一一對(duì)應(yīng)，范圍為A01～A36（個(gè)別案例只有浮游幼體或稚參的數(shù)據(jù)）。修正案例的2個(gè)組成部分通過案例編號(hào)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。修正案例中的參數(shù)除了所在地區(qū)和養(yǎng)殖池水體體積是1個(gè)確定值外，其他參數(shù)都是范圍值，而且培育密度/附板密度在不同的時(shí)期其值是變化的。在幼體階段，一般分為小耳幼體、中耳幼體、大耳幼體或者初期、中期、后期3個(gè)階段。稚參階段一般根據(jù)體長(zhǎng)劃分為不同的階段，一般以體長(zhǎng)2、5 mm 為分割點(diǎn)劃分為3個(gè)階段。為了使修正案例的表示統(tǒng)一，把修正案例中的單位進(jìn)行統(tǒng)一轉(zhuǎn)化，如單胞藻的單位統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為萬個(gè)細(xì)胞/mL，干粉類的單位統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為mg/L，幼體培育密度統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為個(gè)/mL。為了提供給用戶具體的投喂數(shù)據(jù)，需要把投喂案例進(jìn)行數(shù)據(jù)分解。修正案例的參數(shù)表示和投喂數(shù)據(jù)表示分別見表6、表7。

3 基于案例的推理算法

案例推理是一種模仿人類思維解決問題的方法[53]，其核心思想是通過重用或修改以前解決相似問題的方法來解決新的問題，首先利用與當(dāng)前情況特征類似的參數(shù)檢索以往案例，尋找到匹配案例，再根據(jù)當(dāng)前案例具體情況對(duì)匹配案例解決方案進(jìn)行修訂，然后應(yīng)用于當(dāng)前情況[54]。案例推理在醫(yī)療診斷、故障診斷、事故應(yīng)急、工程設(shè)計(jì)、商業(yè)預(yù)測(cè)、決策支持、智能化預(yù)測(cè)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[53-54]，但在養(yǎng)殖投喂領(lǐng)域研究很少。把文獻(xiàn)和調(diào)研得到的刺參育苗投喂數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納整理，使之案例化，在此基礎(chǔ)上研究了基于案例的投喂推理算法。

3.1 基于案例的推理參數(shù)的選擇

水體是水生動(dòng)物賴以生存的環(huán)境因子，水體環(huán)境的優(yōu)劣直接影響著水生動(dòng)物的攝食、生長(zhǎng)、繁殖以及胚胎發(fā)育等活動(dòng)[55]。因此，投喂案例除了具體的投喂數(shù)據(jù)，還應(yīng)該考慮具體的環(huán)境因素。影響刺參養(yǎng)殖的水體環(huán)境因子主要有溫度、鹽度、溶解氧含量、pH值、氨氮含量、光線等[55-56]。不同的學(xué)者對(duì)影響刺參生長(zhǎng)的具體的水體環(huán)境因子進(jìn)行了研究。陳勇等研究得出溫度、鹽度和光照周期對(duì)刺參生長(zhǎng)及行為的影響[57]。汪德峰研究了光照周期對(duì)刺參生長(zhǎng)和行為的影響[58]。王國(guó)利等研究了溫度與鹽度對(duì)刺參生長(zhǎng)的影響[59]。張碩等研究了光照度對(duì)刺參行為特性和人工礁模型集參效果的影響[60]。陳遠(yuǎn)等研究了光強(qiáng)對(duì)稚參生長(zhǎng)及變色的影響[61]。孫吉東研究了溫度、鹽度對(duì)刺參胚胎發(fā)育的影響[62]。宋宗巖對(duì)刺參養(yǎng)殖與溶解氧的關(guān)系進(jìn)行了分析[63]。張少華等研究了鹽度對(duì)刺參的影響[64-66]。胡慶明等研究了溫度對(duì)幼參生長(zhǎng)和攝食的影響[67]。陳文博等研究了pH值對(duì)刺參養(yǎng)殖的作用[68]。此外，參苗的培育密度、所在地區(qū)、養(yǎng)殖池水體體積、生成案例的時(shí)間（隨著時(shí)間的發(fā)展，投喂是會(huì)發(fā)生變化的）也是影響投喂的因素。因此選擇溫度、鹽度、溶解氧含量、pH值、氨氮含量、光照度、培育密度/附板密度、所在地區(qū)、養(yǎng)殖池水體體積、生成案例的時(shí)間等因子或參數(shù)作為案例推理的參數(shù)。

3.2 相似度的計(jì)算

由于修正案例參數(shù)基本上為區(qū)間值，計(jì)算區(qū)間值參數(shù)相似度的方法選用秦玉平等提出的區(qū)間屬性相似度的計(jì)算方法[69]。設(shè)A、B是2個(gè)確定區(qū)間，則A、B的相似度sim（A，B）定義為

sim（A，B）=L（A∩B）/[L（A）+L（B）-L（A∩B）]。（1）

式中：L表示相應(yīng)區(qū)間的長(zhǎng)度;A∩B表示A、B重疊區(qū)間。

所在地區(qū)和養(yǎng)殖池水體體積是1個(gè)確定值需要單獨(dú)計(jì)算。地區(qū)的相似度按照歸屬地進(jìn)行計(jì)算，若是位于同一個(gè)育苗場(chǎng)內(nèi)，相似度為1;若位于同一個(gè)村，相似度為0.95;位于同一個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），相似度為0.9;位于同一個(gè)縣（區(qū)），相似度為0.85;對(duì)于不同縣（區(qū)）進(jìn)行經(jīng)緯度的距離計(jì)算來獲取相似度，設(shè)C、D是2個(gè)不同的縣（區(qū)），則C、D的相似度sim（C，D） 定義為

sim（C，D）=1，C與D位于同一個(gè)育苗場(chǎng)

0.95，C與D位于同一個(gè)村

0.9，C與D位于同一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)

0.85，C與D位于同一個(gè)縣區(qū)

0.85-（c1-d1）2+（c2-d2）2，C與D位于不同的縣區(qū)且（c1-d1）2+（c2-d2）2<0.85

0，C與D位于不同有縣區(qū)且（c1-d1）2+（c2-d2）2≥0.85。（2）

式中：（c1，c2） 是縣（區(qū)）C的經(jīng)緯度;（d1，d2） 是縣（區(qū)）D的經(jīng)緯度。距離越近，相似度越高。我國(guó)各縣（區(qū)）經(jīng)緯度的數(shù)據(jù)來自文獻(xiàn)[70]。這個(gè)數(shù)據(jù)庫比較大，從中選取遼寧省、天津市、河北省、山東省、江蘇省、上海市、浙江省、福建省等省份的沿?？h（區(qū)）建立經(jīng)緯度數(shù)據(jù)庫。設(shè)E、F是2個(gè)不同的養(yǎng)殖池，則養(yǎng)殖池水體體積相似度sim（E，F(xiàn)）定義為

sim（E，F(xiàn)）=1，Ve=Vf

0.95，|Ve-Vf|≤1

0.95-lg（|Ve-Vf|）/10，其他。（3）

式中：Ve、Vf分別表示養(yǎng)殖池E、F的水體體積，m3。

修正案例相似度的計(jì)算還須要確定各個(gè)參數(shù)的權(quán)重，由于很多參數(shù)缺失，因此權(quán)重采用平均值，即1/n，n為該階段案例參數(shù)的總和。設(shè)G、H為2個(gè)不同的修正案例，則修正案例相似度的定義為

sim（G，H）=∑ni=1sim（Gi，Hi）×Wi。（4）

式中：Gi（1≤i≤n）是修正案例G的第i個(gè)參數(shù);Hi（1≤i≤n）是修正案例H的第i個(gè)參數(shù);sim（Gi，Hi）為第i個(gè)參數(shù)的相似度;Wi（1≤i≤n）是第i個(gè)參數(shù)的權(quán)重。

用戶輸入其育苗場(chǎng)的各種水質(zhì)因子和參數(shù)，即待求案例的參數(shù)，通過待求案例的參數(shù)和系統(tǒng)中的修正案例參數(shù)按照式（4）計(jì)算相似度。若用戶不確定某些參數(shù)的值則不需要輸入。案例中若某個(gè)參數(shù)的值不存在，則該參數(shù)不參與相似度的計(jì)算。由于很多案例參數(shù)缺失，為了給用戶更多的選擇，取相似度值最大的5個(gè)案例編號(hào)。對(duì)每一個(gè)案例編號(hào)，查找原始案例的內(nèi)容加以顯示，并查找“修正案例的投喂數(shù)據(jù)表示”中信息，和用戶的養(yǎng)殖池水體體積相乘，計(jì)算出每一個(gè)養(yǎng)殖池的餌料投喂量，給用戶具體的數(shù)值參考。用戶通過參考案例，進(jìn)行投喂實(shí)踐形成適合自己的投喂方式，這就形成了一個(gè)新的案例。把案例保存到系統(tǒng)中就可以實(shí)現(xiàn)案例庫的更新。若用戶不想使用推理方式，可以逐個(gè)瀏覽原始案例的信息。

3.3 基于案例推理的算法

輸入：用戶刺參育苗參數(shù)

輸出：top-K推薦投喂案例集

過程：

1 初始化：案例相似度向量S={0，0，…，0}，|S|=n;權(quán)重Wi=1/n;

2 獲取用戶刺參育苗參數(shù)U=（P1′，P2′，…，Pm′）;

3 用戶刺參育苗參數(shù)U與每一個(gè)修正案例進(jìn)行相似度計(jì)算;

For i=1 to n

案例相似度sim初始化：sim=0;

For j=1 to m

若參數(shù)為地區(qū)，按照公式（2）計(jì)算參數(shù)相似度sim′;

若參數(shù)為體積，按照公式（3）計(jì)算參數(shù)相似度sim′;

其他參數(shù)，按照公式（1）計(jì)算參數(shù)相似度sim′;

sim=sim+sim′;

End

Si=sim;

End

4 案例相似度向量S降序排列，取最前k項(xiàng)作為推薦投喂案例集，獲取對(duì)應(yīng)的案例編號(hào)向量T={T1，T2，…，Tk};

5 獲取用戶養(yǎng)殖池體積參數(shù)V;

6 根據(jù)用戶養(yǎng)殖池的大小，按照投喂案例的投喂數(shù)據(jù)值計(jì)算具體的投喂量，并輸出。

For i=1 to k

取出編號(hào)為Ti的案例的投喂數(shù)據(jù)信息;

統(tǒng)計(jì)投喂數(shù)據(jù)信息FTi中的餌料數(shù)量，記為r;

For j=1 to r

輸出：餌料名稱;

投喂參考值f=FTi[j]×V;

輸出：f;

End

End

基于案例推理的算法流程圖見圖2。

4 基于案例的刺參育苗投喂系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

基于案例的刺參育苗投喂系統(tǒng)采用瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)（Browser/Server），以開源技術(shù)構(gòu)建，節(jié)約成本，同時(shí)方便用戶隨時(shí)隨地使用本系統(tǒng)。系統(tǒng)以Java（一種計(jì)算機(jī)編程語言）為開發(fā)工具，采用基于JSP+Sevlet+JavaBean的模式。后臺(tái)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為MySQL（一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）。根據(jù)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，基于案例的刺參育苗投喂系統(tǒng)分為用戶子系統(tǒng)和系統(tǒng)管理子系統(tǒng)兩大部分。其中用戶子系統(tǒng)的案例推理界面見圖3、圖4。

5 結(jié)論與討論

基于案例的刺參育苗投喂系統(tǒng)能夠有效幫助刺參育苗養(yǎng)殖用戶提供有效的育苗投喂方案，在推薦方案的基礎(chǔ)上，經(jīng)過實(shí)踐，形成適合自己的投喂策略和方案。但也存在一些問題，如由于案例參數(shù)的缺失，造成推薦案例的準(zhǔn)確性不是很完美。因此，下一步的研究?jī)?nèi)容是收集參數(shù)完整的案例，以便給用戶提供更好的投喂參考，同時(shí)還須要對(duì)案例相似度的計(jì)算和參數(shù)權(quán)重的取值進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以期獲得更好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭文場(chǎng)，于 艷，王守本，等. 中國(guó)的海參（1）[J]. 特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)植物，2007，10（4）：24-25.

[2]車元忠，田春良，舒世平. 人參的親“姊妹”——海參[J]. 中國(guó)民兵，1985（11）：17.

[3]王印庚，榮小軍. 我國(guó)刺參養(yǎng)殖存在的主要問題與疾病綜合防治技術(shù)要點(diǎn)[J]. 齊魯漁業(yè)，2004，21（10）：29-31.

[4]農(nóng)業(yè)農(nóng)村部漁業(yè)漁政管理局. 2020中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2020.

[5]李曉霞. 把好海參育苗生產(chǎn)關(guān)[J]. 科學(xué)養(yǎng)魚，2013（3）：44-45.

[6]小 石. 投喂技巧帶來的好處[J]. 海洋與漁業(yè)，2014（3）：43.

[7]王吉橋，隋曉楠，顧公明，等. 不同飼料搭配及投喂量對(duì)仿刺參稚、幼參生長(zhǎng)和成活的影響[J]. 水產(chǎn)科學(xué)，2008，27（2）：55-58.

[8]殷旭旺，林華劍，閔文武，等. 投喂不同餌料對(duì)刺參海上網(wǎng)箱育苗幼體培育效果的影響[J]. 大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，29（2）：126-130.

[9]梁晶晶，謝金萍，曲 朋，等. 酶制劑在刺參中的應(yīng)用研究初探[J]. 飼料工業(yè)，2014，35（增刊1）：62-63.

[10]田 東，傅澤田，李道亮，等. 網(wǎng)絡(luò)化淡水蝦養(yǎng)殖專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2001，18（6）：24-25，28.

[11]田 東，張小栓，李道亮，等. 網(wǎng)絡(luò)化淡水蝦養(yǎng)殖專家系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J]. 農(nóng)機(jī)化研究，2004，26（6）：105-107.

[12]王 蕾，傅澤田，李道亮. 網(wǎng)絡(luò)化河蟹養(yǎng)殖專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，7（4）：54-58.

[13]王秀芬，張樹林，邢克智，等. 河蟹養(yǎng)殖專家決策系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，10（3）：12-15.

[14]牛艷剛，丁 文，馬 莉. 鱘魚養(yǎng)殖專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)與初步實(shí)現(xiàn)[J]. 北京水產(chǎn)，2003（6）：30-33.

[15]劉光明，邢克智，田云臣，等. 基于云計(jì)算的水產(chǎn)集約化養(yǎng)殖信息平臺(tái)構(gòu)建[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（12）：248-251.

[16]郭小芳，劉愛軍，樊景博. 知識(shí)獲取方法及實(shí)現(xiàn)技術(shù)[J]. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，35（增刊2）：187-189.

[17]張 瑛，武 忠. 隱性知識(shí)獲取的最佳來源研究[J]. 情報(bào)雜志，2007，26（11）：78-79.

[18]危 輝，黃旗明，潘云鶴. 常識(shí)：知識(shí)獲取的瓶頸[J]. 計(jì)算機(jī)科學(xué)，1999，26（9）：17-19.

[19]袁成玉. 海參飼料研究的現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J]. 水產(chǎn)科學(xué)，2005，24（12）：54-56.

[20]張 豫，胡 煒，李成林，等. 刺參人工育苗及其病害防治技術(shù)[J]. 齊魯漁業(yè)，2010，27（7）：31-32.

[21]于建華，武迎紅，孫 儉，等. 刺參育苗中微藻培養(yǎng)技術(shù)[J]. 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，26（6）：699-701.

[22]陳本峰. 淺談刺海參育苗及增養(yǎng)殖技術(shù)[N]. 中國(guó)漁業(yè)報(bào)，2009-03-09（4）.

[23]隋錫林. 刺參人工育苗及養(yǎng)殖技術(shù)的進(jìn)步與展望[J]. 水產(chǎn)科學(xué)，2004，23（9）：29-31.

[24]許 紅，謝江寧. 海參育苗技術(shù)要點(diǎn)[J]. 河北漁業(yè)，2015（4）：59.

[25]王喜峰，裴光富. 河口型海參人工育苗技術(shù)研究[J]. 河北漁業(yè)，2011（6）：41-43.

[26]薛 輝，王懷明. 海參養(yǎng)殖技術(shù)之三刺參育苗及增養(yǎng)殖技術(shù)[J]. 中國(guó)水產(chǎn)，2008（11）：58-59.

[27]張安國(guó)，趙 凱. 北方地區(qū)刺參人工育苗技術(shù)簡(jiǎn)介[J]. 中國(guó)水產(chǎn)，2008（6）：58-59.

[28]王忠全，孫春曉. 黃河三角洲地區(qū)海參育苗技術(shù)[J]. 齊魯漁業(yè)，2009，26（4）：31-32.

[29]侯洪建，黃道毅. 刺參人工育苗關(guān)鍵技術(shù)[J]. 河北漁業(yè)，2003，21（3）：13，27.

[30]安 健，陳百堯，伏光輝，等. 仿刺參工廠化人工育苗技術(shù)研究[J]. 科學(xué)養(yǎng)魚，2014（7）：45-46.

[31]胡發(fā)文，郭 文，潘 雷，等. 刺參人工育苗關(guān)鍵技術(shù)[J]. 齊魯漁業(yè)，2010，27（3）：24-26.

[32]李 爽，曹德福，李 耕，等. 刺參的人工育苗技術(shù)[J]. 科學(xué)養(yǎng)魚，2016（1）：46.

[33]魏國(guó)重.淺析刺參工廠化育苗的關(guān)鍵技術(shù)[J]. 北京水產(chǎn)，2007（6）：39-42.

[34]李永寧.刺參大水體育苗[J]. 海洋漁業(yè)，1991，13（2）：67-68，72.

[35]劉錫胤，李衍祥，張玉恒，等. 刺參健康苗種培育新模式研究[J]. 中國(guó)水產(chǎn)，2011（7）：66-68.

[36]龔琪本. 刺參人工育苗技術(shù)[J]. 水產(chǎn)養(yǎng)殖，1997，18（4）：15.

[37]姚欣華. 刺參的人工育苗及養(yǎng)殖技術(shù)[J]. 天津水產(chǎn)，2002（增刊1）：36-38.

[38]朱淑琴，孫樹德，李德寶. 利用塑料大棚進(jìn)行刺參人工育苗技術(shù)研究[J]. 中國(guó)水產(chǎn)，2000（3）：36-37.

[39]蘇海巖，宋宗巖，王華東，等. 刺參育苗中應(yīng)注意的幾個(gè)環(huán)節(jié)[J]. 齊魯漁業(yè)，2002，19（6）：21-22.

[40]谷 杉. 刺參育苗高產(chǎn)實(shí)用技術(shù)[J]. 北京水產(chǎn)，2006（2）：37-38.

[41]侯洪建，王海濤. 刺參育苗技術(shù)要點(diǎn)[J]. 河北漁業(yè)，2006（2）：55-56.

[42]常亞青，于金海，孫培海. 刺參育苗及養(yǎng)殖技術(shù)（上）[J]. 科學(xué)養(yǎng)魚，2006（11）：16-18.

[43]劉革利. 刺參工廠化人工育苗試驗(yàn)[J]. 科學(xué)養(yǎng)魚，2007（2）：26-27.

[44]瞿林香. 刺參工廠化人工育苗生產(chǎn)試驗(yàn)[J]. 齊魯漁業(yè)，2007，24（6）：19-20.

[45]趙希純，余曉亭，田曉萍. 刺參養(yǎng)殖技術(shù)之四：遼西地區(qū)刺參人工育苗技術(shù)的探討[J]. 中國(guó)水產(chǎn)，2004（5）：59-60.

[46]董 旭，付成東，田 瑩. 刺參育苗實(shí)用技術(shù)[J]. 河北漁業(yè)，2009（5）：33-35.

[47]房英春，張 慧，陳 曦. 刺參養(yǎng)殖技術(shù)之四刺參人工育苗技術(shù)[J]. 中國(guó)水產(chǎn)，2007，376（3）：52-54.

[48]山東省牟平縣象島聯(lián)營(yíng)刺參養(yǎng)殖場(chǎng).海參人工育苗和放流增殖[J]. 中國(guó)水產(chǎn)，1982（4）：12-13.

[49]海參人工育苗技術(shù)[N]. 中國(guó)漁業(yè)報(bào)，2004-07-12（5）.

[50]蘇海巖，王華東，孫文科. 稚參的培育技術(shù)[J]. 齊魯漁業(yè)，2005，22（3）：8.

[51]海參人工育苗技術(shù)[N]. 中國(guó)漁業(yè)報(bào)，2004-07-19（5）.

[52]王秀菊，楊美桂，曲文勝，等. 海參養(yǎng)殖技術(shù)之二 扇貝育苗車間內(nèi)稚參培育技術(shù)[J]. 中國(guó)水產(chǎn)，2003（10）：56-57.

[53]張佰尚，李向陽，王鐵男，等. 集成案例推理綜述[J]. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2016，33（3）：641-647.

[54]苗海珍. 案例推理研究綜述[J]. 曲阜師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，40（3）：59-62.

[55]陳愛華. 海參養(yǎng)殖技術(shù)之二刺參養(yǎng)殖水環(huán)境調(diào)控技術(shù)[J]. 中國(guó)水產(chǎn)，2008（11）：57-58.

[56]陳愛華. 環(huán)境因子對(duì)刺參的影響及對(duì)策[J]. 河北漁業(yè)，2007（3）：19，22.

[57]陳 勇，高 峰，劉國(guó)山，等. 溫度、鹽度和光照周期對(duì)刺參生長(zhǎng)及行為的影響[J]. 水產(chǎn)學(xué)報(bào)，2007，31（5）：687-691.

[58]汪德峰.光照周期對(duì)刺參生長(zhǎng)和行為的影響[J]. 廣西水產(chǎn)科技，2011（4）：18-21.

[59]王國(guó)利，祝文興，李兆智，等. 溫度與鹽度對(duì)刺參（Apostichopus japonicus）生長(zhǎng)的影響[J]. 山東科學(xué)，2007，20（3）：6-9.

[60]張 碩，陳 勇，孫滿昌. 光強(qiáng)對(duì)刺參行為特性和人工礁模型集參效果的影響[J]. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)，2006，13（1）：20-27.

[61]陳 遠(yuǎn)，隋錫林，胡慶明. 光強(qiáng)對(duì)稚參生長(zhǎng)及變色的影響[J]. 水產(chǎn)科學(xué)，1987，6（4）：17-20.

[62]孫吉東. 溫度、鹽度對(duì)刺參胚胎發(fā)育的影響[J]. 河北漁業(yè)，2014（11）：1-3.

[63]宋宗巖.刺參養(yǎng)殖與溶解氧的關(guān)系分析[J]. 科學(xué)種養(yǎng)，2010，30（12）：38.

[64]張少華，張秀麗，劉振林，等. 刺參對(duì)鹽度的適應(yīng)范圍試驗(yàn)[J]. 齊魯漁業(yè)，2004，21（12）：9-10.

[65]肖培華，譚福偉，唐永新，等. 刺參對(duì)較低鹽度的適應(yīng)試驗(yàn)[J]. 齊魯漁業(yè)，2004，21（6）：20-21.

[66]李洪延，呂偉志，崔 鑫. 海參攝食鹽度下限的探討[J]. 河北漁業(yè)，2011（2）：28.

[67]胡慶明，陳 遠(yuǎn)，隋錫林. 溫度對(duì)幼參生長(zhǎng)和攝食的影響[J]. 水產(chǎn)科學(xué)，1986，5（2）：14-17.

[68]陳文博，宋曉陽，劉 彤，等. 刺參工廠化育苗pH值調(diào)控監(jiān)測(cè)及應(yīng)用[J]. 水產(chǎn)養(yǎng)殖，2014，35（9）：7-8.

[69]秦玉平，楊興凱. 基于案例推理的區(qū)間屬性相似度研究[J]. 遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，29（4）：442-445.

[70]百度文庫. 全國(guó)經(jīng)緯度（縣級(jí)）[EB/OL]. （2013-03-16）[2020-09-12]. http：//wenku.baidu.com/view/11f6777c8e99 51e79b89278a.html.