柑橘害蟲(chóng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)分析

丁 瀅，王鐳皓，肖家豪，郭嘉麒，林樹(shù)富，邢旭峰

（廣東海洋大學(xué)，廣東湛江 524003）

0 引言

我國(guó)是柑橘主要的源產(chǎn)地之一，其資源豐富，有著幾千年的栽培歷史，蟲(chóng)害是影響柑橘正常生長(zhǎng)發(fā)育的主要因素之一，不僅會(huì)導(dǎo)致柑橘品質(zhì)下降，也會(huì)造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，極大地影響了柑橘種植業(yè)良好的發(fā)展。如何有效構(gòu)建柑橘害蟲(chóng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)來(lái)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)柑橘蟲(chóng)害的防治，是目前各相關(guān)人員需要考慮的首要問(wèn)題。

1 數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)對(duì)柑橘害蟲(chóng)信息管理的意義

1.1 有利于細(xì)化柑橘害蟲(chóng)種類

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有統(tǒng)一管理和維護(hù)的功能，對(duì)于數(shù)據(jù)信息的收集與整合有著一定優(yōu)勢(shì)，通過(guò)對(duì)柑橘害蟲(chóng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一儲(chǔ)存，既能細(xì)化柑橘害蟲(chóng)種類，也能為后續(xù)柑橘蟲(chóng)害的防治工作提供參考依據(jù)[1]。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是在提高信息利用率與共享性的基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)建，在收集害蟲(chóng)信息方面有著較好應(yīng)用價(jià)值，合理利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)對(duì)柑橘蟲(chóng)害進(jìn)行綜合防治，大大地提升了柑橘蟲(chóng)害防治工作質(zhì)量。

1.2 有利于提升蟲(chóng)害診斷準(zhǔn)確性

專家系統(tǒng)是基于模擬人類專家來(lái)進(jìn)行構(gòu)建的，將某領(lǐng)域?qū)＜宜邆涞闹R(shí)與經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)入專家系統(tǒng)中，系統(tǒng)會(huì)模擬專家思維來(lái)推理并提供解決問(wèn)題的辦法。通過(guò)在系統(tǒng)中導(dǎo)入與柑橘種植領(lǐng)域相關(guān)的信息，能夠快速鑒別與診斷柑橘蟲(chóng)害，因柑橘蟲(chóng)害種類繁多，正確的診斷柑橘蟲(chóng)害，才能有效防治柑橘蟲(chóng)害，針對(duì)柑橘蟲(chóng)害的診斷需要依靠多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，但對(duì)于柑橘種植戶來(lái)說(shuō)，在此方面是有所欠缺的，某種程度上加大了柑橘蟲(chóng)害防治工作難度。利用專家系統(tǒng)，專家系統(tǒng)存儲(chǔ)著大量的信息資料與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能夠幫助柑橘種植戶精準(zhǔn)的診斷柑橘蟲(chóng)害，并給予相應(yīng)的防治建議和措施，既提升了柑橘蟲(chóng)害防治工作質(zhì)量，也為柑橘種植戶降低了蟲(chóng)害防治成本，從而實(shí)現(xiàn)柑橘種植效益最大化。

1.3 有利于加強(qiáng)蟲(chóng)害預(yù)測(cè)

數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)的配合使用，有利于加強(qiáng)對(duì)柑橘蟲(chóng)害的預(yù)測(cè)，通過(guò)收集柑橘種植區(qū)域的溫度與降雨等相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，在此基礎(chǔ)上對(duì)收集與整合好的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，能夠?qū)ξ窗l(fā)生或有可能發(fā)生的柑橘蟲(chóng)害進(jìn)行預(yù)測(cè)，而專家系統(tǒng)也可利用用戶提交的實(shí)時(shí)信息，對(duì)柑橘蟲(chóng)害快速做出診斷，在一定程度上有效地提高了對(duì)柑橘蟲(chóng)害預(yù)防工作的水平。通過(guò)對(duì)柑橘蟲(chóng)害進(jìn)行提前預(yù)測(cè)，既增強(qiáng)了柑橘蟲(chóng)害防治效果，也確保了柑橘健康的生長(zhǎng)和發(fā)育。

2 現(xiàn)階段數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)在柑橘蟲(chóng)害防治中所面臨的問(wèn)題

2.1 實(shí)用性有待提升

隨著經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，使得關(guān)于蟲(chóng)害方面相應(yīng)的專家系統(tǒng)種類繁多，真正被投入生產(chǎn)與廣泛應(yīng)用的并不多，其主要原因在于該系統(tǒng)尚未具備網(wǎng)絡(luò)化的功能，無(wú)法配合數(shù)據(jù)庫(kù)使用，進(jìn)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息不能共享，數(shù)據(jù)信息更新較快，專家系統(tǒng)不能自己更新數(shù)據(jù)，從整體上看，專家系統(tǒng)實(shí)用性與時(shí)效性較差，若想更好地診斷柑橘蟲(chóng)害，仍需要進(jìn)一步的改進(jìn)。

2.2 柑橘害蟲(chóng)信息獲取難度較大

我國(guó)雖然是農(nóng)業(yè)大國(guó)，但受長(zhǎng)時(shí)間傳統(tǒng)耕作模式的影響，對(duì)先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用和普及并不是很高，加上我國(guó)在農(nóng)業(yè)資源信息化方面的建設(shè)起步較晚，缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與資料，因此導(dǎo)致對(duì)柑橘害蟲(chóng)信息的獲取難度較大，同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)自身存在一些弊端，使得部分?jǐn)?shù)據(jù)信息無(wú)法得到相應(yīng)的管理，進(jìn)而降低了數(shù)據(jù)信息利用率。

3 構(gòu)建柑橘害蟲(chóng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)的具體方法

3.1 收集與整合柑橘害蟲(chóng)信息資料

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的使用最早來(lái)源于對(duì)昆蟲(chóng)信息的收集，在昆蟲(chóng)信息管理有著十分明顯的效果，基于此，通過(guò)構(gòu)建柑橘蟲(chóng)害信息數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)，將與柑橘有關(guān)的蟲(chóng)害與天敵等信息資料進(jìn)行收集與整合，既能有效提升柑橘蟲(chóng)害防治工作質(zhì)量，也能減少外來(lái)害蟲(chóng)的入侵，確保柑橘健康生長(zhǎng)的同時(shí)，也保障了我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全。柑橘種植是我國(guó)種植產(chǎn)業(yè)重要的組成部分，加強(qiáng)柑橘蟲(chóng)害防治是確保柑橘品質(zhì)的關(guān)鍵，構(gòu)建柑橘領(lǐng)域的害蟲(chóng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)，能夠?qū)⒁呀?jīng)收集與整合好的柑橘害蟲(chóng)信息資料以不同的屬性進(jìn)行劃分，比如說(shuō)害蟲(chóng)名稱、所屬科以及形態(tài)特征等，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)已劃分好的柑橘害蟲(chóng)信息資料再次進(jìn)行整理，將該害蟲(chóng)的分布規(guī)律、發(fā)生時(shí)間以及危害程度等一一記錄，使用者將自己想要搜尋的害蟲(chóng)信息在系統(tǒng)中輸入，既可快速的查詢到相應(yīng)的柑橘害蟲(chóng)資料，而專家系統(tǒng)也會(huì)提供對(duì)該蟲(chóng)害的診斷結(jié)果和防治措施，幫助柑橘種植戶減輕了蟲(chóng)害防治工作壓力，同時(shí)也降低了防治成本。

3.2 整理柑橘害蟲(chóng)圖片素材庫(kù)

單純的數(shù)字與文字并不能直觀的展現(xiàn)柑橘害蟲(chóng)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)與高清相機(jī)，將與柑橘有關(guān)的害蟲(chóng)樣貌進(jìn)行拍照，并傳入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，以此在建立柑橘害蟲(chóng)圖片素材庫(kù)，將素材庫(kù)中的柑橘害蟲(chóng)以卵到成蟲(chóng)進(jìn)行劃分，同時(shí)并補(bǔ)充該害蟲(chóng)的習(xí)性、分布及危害，以便讓使用者全面了解害蟲(chóng)不同生長(zhǎng)階段的形態(tài)特征[2]。為了提高柑橘害蟲(chóng)圖片素材庫(kù)利用率，相關(guān)人員可將每張蟲(chóng)害的圖片設(shè)置對(duì)應(yīng)的編號(hào)，使用者通過(guò)在數(shù)據(jù)庫(kù)圖片素材庫(kù)首頁(yè)輸入相應(yīng)的編號(hào)，即可獲取到相應(yīng)的信息資料。收集與整合柑橘害蟲(chóng)信息資料及整理圖片素材庫(kù)都屬于前期數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)建，以便為后期數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)內(nèi)部功能的完善打好基礎(chǔ)。

3.3 根據(jù)柑橘害蟲(chóng)形態(tài)細(xì)化數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)檢索表

細(xì)化數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)檢索表，有利于根據(jù)害蟲(chóng)形態(tài)來(lái)將害蟲(chóng)的特征進(jìn)行系統(tǒng)性的劃分，讓使用者更好地理解柑橘害蟲(chóng)相關(guān)的信息，同時(shí)也能強(qiáng)化數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)的專業(yè)性。因害蟲(chóng)種類繁多，相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)處理也有一定難度，根據(jù)形態(tài)來(lái)將柑橘害蟲(chóng)的種類進(jìn)行劃分，既節(jié)省了柑橘害蟲(chóng)信息資料整理的時(shí)間，也能更好地滿足使用者檢索需求。利用現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)的檢索功能進(jìn)行完善，改變以往該系統(tǒng)的單機(jī)檢索，通過(guò)與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，能夠達(dá)到在線檢索柑橘害蟲(chóng)相關(guān)信息資料的效果。

3.4 強(qiáng)化數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)內(nèi)部功能

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，利用現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)進(jìn)一步強(qiáng)化數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)內(nèi)部功能。將數(shù)據(jù)庫(kù)原有的集成化功能進(jìn)行改進(jìn)，因柑橘害蟲(chóng)種類繁多，也就導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息量較大，通過(guò)建立云平臺(tái)，將大量的柑橘害蟲(chóng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲(chǔ)存，既節(jié)省了儲(chǔ)存空間，也能更好地保存數(shù)據(jù)，在一定程度上有效確保了數(shù)據(jù)信息的完整性；積極利用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)為數(shù)據(jù)庫(kù)搭載不同語(yǔ)言的軟件，以此來(lái)提升數(shù)據(jù)庫(kù)廣泛的應(yīng)用性，為了防止數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)信息被惡意盜取，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)建立網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)系統(tǒng)，增強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存安全性[3]。針對(duì)專家系統(tǒng)實(shí)用性與時(shí)效性的問(wèn)題，利用互利網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息共享和自動(dòng)更新，將專家系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，不僅能夠有效提升專家系統(tǒng)診斷柑橘蟲(chóng)害的精準(zhǔn)性，也能促使專家系統(tǒng)的實(shí)用性與時(shí)效性得到提升，在專家系統(tǒng)內(nèi)部建立模擬專家思維邏輯的框架，以此來(lái)將專家系統(tǒng)中已存在的知識(shí)進(jìn)行層次，以便于專家系統(tǒng)快速的給出蟲(chóng)害診斷結(jié)果。除此之外，把柑橘蟲(chóng)害的化學(xué)防治、生物防治等措施導(dǎo)入到基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)與圖片素材庫(kù)結(jié)合在一起，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)的效用，為使用者提供更好地服務(wù)，從而促進(jìn)柑橘種植業(yè)良好發(fā)展。

3.5 建立柑橘害蟲(chóng)鑒定與蟲(chóng)害診斷體系

通過(guò)建立柑橘害蟲(chóng)鑒定與蟲(chóng)害診斷體系，能夠進(jìn)一步加強(qiáng)柑橘蟲(chóng)害防治效果，同時(shí)也能提升數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)的實(shí)用性與精準(zhǔn)性，這樣才能有效確保柑橘生產(chǎn)質(zhì)量。該體系的建立可以幫助柑橘種植戶與相關(guān)的農(nóng)業(yè)技術(shù)人員全面了解柑橘害蟲(chóng)的特性，讓柑橘種植戶與農(nóng)業(yè)技術(shù)人員結(jié)合柑橘蟲(chóng)害鑒定與診斷結(jié)果，來(lái)制定相對(duì)應(yīng)的蟲(chóng)害防治措施，因數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)以互聯(lián)網(wǎng)為載體，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享和統(tǒng)一化的管理，提升了柑橘蟲(chóng)害知識(shí)循環(huán)利用。此外，數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)在柑橘害蟲(chóng)信息管理中的應(yīng)用，在一定程度上積極促進(jìn)了現(xiàn)代化信息技術(shù)在柑橘種植業(yè)中的應(yīng)用和普及，數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)在應(yīng)用的過(guò)程中仍需要不斷的完善和改進(jìn)，拓展基礎(chǔ)信息庫(kù)包含范圍，解決基礎(chǔ)信息庫(kù)對(duì)柑橘害蟲(chóng)信息收錄不全面的問(wèn)題，明確數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域范疇，以滿足使用者實(shí)際需求為切入點(diǎn)，以此來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)的內(nèi)部功能進(jìn)行延伸，從而提升數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣價(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)構(gòu)建柑橘害蟲(chóng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)，能夠有效劃分柑橘害蟲(chóng)種類以及相關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集和整合，專家系統(tǒng)能夠幫助柑橘種植人員快速診斷柑橘蟲(chóng)害病癥，以此來(lái)制定針對(duì)性的防治措施，大大地提升了柑橘蟲(chóng)害防治工作效率，對(duì)保障柑橘健康的生長(zhǎng)與品質(zhì)的提升起到了十分關(guān)鍵性的作用，同時(shí)也積極推動(dòng)了我國(guó)柑橘種植業(yè)未來(lái)可持續(xù)的發(fā)展。