文档介绍：安徽农业大学
硕士学位论文
基于本体的水稻病虫害诊断专家系统研究
姓名:林潇
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:李绍稳
2011-06-05
摘要
本体作为表达知识的共享概念模型,自提出以来就引起了国内外许多学者的
关注,并日渐成为知识工程、知识管理、信息检索、语义 Web 和人工智能中的
一种重要的建模工具。本研究针对南方红壤丘陵区水稻病虫害的特点和特征,采
用本体开发工具 Protégé 建立专家知识本体,利用本体推理技术对病虫害进行诊
断推理,开展了基于本体的水稻病虫害诊断专家系统研究,设计开发了原型系统。
测试试验表明,系统能够较为准确地诊断出的病虫害,并给出相应病虫害防治措
施。
本文重点研究水稻病虫害智能诊断系统中的三个关键技术,分别是水稻病虫
害知识的概念建模、水稻病虫害知识的智能诊断推理和水稻病虫害诊断原型系统
设计。研究的主要内容如下:
OWL(Ontology Web Language)的水稻病虫害的概念建模方法。
根据水稻病虫害的发生特点和知识特征,确定领域知识的建模模式,提出了基于
本体的水稻病虫害知识的组织形式,采用 OWL 实现水稻病虫害本体知识的有效表
达,构建水稻病虫害领域的本体模型。
。通过分析水稻病虫
害诊断领域的特点,对本体库中的知识进行检索与匹配,提出运用基于本体推理
和相似度计算相结合的方法,并利用权系数算法,实现病虫诊断推理过程,提高
系统诊断的准确性。
。在 MyEclipse 平台
环境下,采用 JSP 和 Jena 技术设计实现了水稻病虫害智能诊断系统。其中虫害
诊断主要依据害虫的形态特征、危害部位和危害症状,病害诊断主要依据病斑形
状、病斑颜色、危害部位和植株为害症状。系统诊断界面及防治界面友好,清晰
易用。
本研究结合“十一五”国家科技支撑计划重点项目课题:红壤丘陵区双季稻
专家系统的研究与应用(2009BADC4B02),围绕基于本体理论的水稻病虫害智
能诊断系统设计技术开展研究,所开发的系统集诊断、防治和查询多种功能于一
体,对南方红壤丘陵区水稻病虫害的诊断和防治具有很好的应用价值。
关键词:水稻病虫害,诊断系统,本体建模,本体推理
I
Abstract
Ontology, which is regarded as a sharing concept model of expressing knowledge,
has been paid much more attention since it was proposed. Ontology has been an
important modeling tool in the field of knowledge engineering, knowledge
management, information retrieval, semantic web and AI. On the basis of the feature
and character of rice disease and pest, an expert ontology knowledge base is built
using Protégé. An ontology reasoning technology is used to diagnose and reason
disease and pest. Ontology-based expert system for rice disease and pest diagnosis is
researched, and the prototype system is developed. The test showed that disease and
pest can be diagnosed accurately. Moreover, the control methods is also be provided.
This article mainly focuses on three key techniques in intelligent diagnosis system
of rice disease and pest, respectively conceptual modeling of rice disease and pest,
uncertain diagnosis reasoning of