新疆紅棗栽培專家系統的設計與實現分析

王海瀾

摘要：新疆地區盛產紅棗，信息技術是紅棗產業未來發展的重要走向。栽培專家系統，這是紅棗生產商和專家之間實現零距離接觸，處理產業問題搭建起來的系統平臺。它能夠為生產提供指導，促進紅棗栽培實現信息化、智能化管理，實現新疆紅棗持續化、優質化生產。現有形勢下，新疆地區的林果業每年的增速超過百萬畝，栽培專家系統在種植領域的推廣，必將促進新疆紅棗產業快速向前發展。

關鍵詞：紅棗 栽培技術 專家系統 設計與實現

中圖分類號：TP182 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）08-0192-02

對于新疆地區的紅棗生產者，應用栽培技術專家系統，便可在紅棗品種選取、棗園建設與培育、施肥管理以及果實采收等生產過程中，實現與專家系統平臺的實時交流，獲得他們提供的前沿栽培技術和知識，從而實現對新疆紅棗栽培、生產的高效管理。通過利用好栽培技術專家系統的信息化、知識化、科技化和智能化優勢，最終實現新疆紅棗的持續性生產效益。

1 新疆地區的紅棗產業優勢

新疆地區具有得天獨厚的光熱資源和氣候條件，且晝夜溫差較大，其氣候類型豐富多樣，十分利于棗樹生長和紅棗的糖分積累。紅棗被稱為天然的“維生素果王”，其體內包含18種人體必需的氨基酸，以及豐富的蛋白質、有機酸、脂肪類物質和磷、鈣、鐵等礦物質元素。

2 新疆紅棗栽培技術專家系統開發的重要意義

隨著新疆紅棗生產規模的不斷擴大，新疆紅棗產業進入了關鍵發展時期，整個產業的持續發展將極大地依靠科學技術的進步。因此，信息技術在新疆紅棗產業中的應用是產業發展的必然趨勢。新疆紅棗栽培專家系統是紅棗生產者與專家可以零距離交流并解決紅棗產業領域問題的一個系統平臺。目前，新疆的林果業每年以百萬畝的速度遞增，紅棗栽培專家系統的應用將為新疆紅棗產業發展提供更為廣闊的前景。

3 新疆紅棗栽培技術專家系統的目的與研發流程

研究與實現新疆紅棗栽培技術的專家系統，可健全完善新疆紅棗的栽培知識庫，實現新疆紅棗栽培管理與紅棗的生物防治技術、實際栽培過程中的問題以及后續銷售中的難題相結合，通過計算機網絡信息技術實現科研單位、專業技術人員與紅棗生產者、紅棗銷售企業間的學習交流反饋平臺，最終實現新疆紅棗產業的信息化、網絡化、技術化和智能化目標。該系統可切實提高新疆紅棗的栽培技術、生產加工以及銷售貿易水平。

專家系統研發的主要流程圖1所示。通過調研新疆紅棗栽培專家技術服務現狀，設計出系統平臺結構及功能框架；通過文件、數據的獲取進行定位試驗、文獻查詢、用戶訪問，專家系統的開發主要選擇ASP.NET、SQL Server作為開發工具；利用數據庫知識、模型庫知識建立數據庫、身份驗證模型、數據轉換機制、用戶界面等，初步建立新疆紅棗栽培專家系統；將系統掛服務器進行測試，使用不同權限的用戶進行登錄操作，發現問題及時處理；根據系統測試和試運行的情況，對系統進行修改和完善，并面向社會進行技術推廣與應用，最終促進新疆紅棗產業的發展。

4 新疆紅棗栽培技術專家系統的設計與實現

4.1 系統功能設計

（1）專家系統對生產者的技術指導。通過調研、收集、整理資料，建立并完善新疆紅棗栽培知識庫，從紅棗的建園、育苗、土肥水管理、病蟲害管理、修剪整形、自然災害的防治等方面進行技術指導，并對紅棗生產者發布的疑難雜癥信息進行解答指導。（2）專家系統對加工者的技術指導。通過調研，了解新疆紅棗加工企業的具體分布及加工技術，對紅棗加工者進行系統持續的技術指導，并實時發布紅棗加工技術最新研究動態。（3）紅棗供銷信息的發布、管理。紅棗生產者通過專家系統發布生產信息或林地轉讓信息；生產企業通過專家系統發布原料需求及產品銷售信息，二者通過這個系統平臺可以更好的交流、供銷。（4）實時交流在線答疑。通過聘請新疆知名紅棗專家定時在線答疑，紅棗生產者、紅棗加工者與專家通過系統平臺零距離交流并獲得專家最前沿的知識、技術與豐富的栽培經驗，實時解決出現的問題，從而指導紅棗的生產加工。（5）紅棗栽培知識庫。在對紅棗栽培知識庫進行全面完善的過程中，我們還應建設栽培專家系統和做好維護工作，提升系統的應用能力，使其能夠為紅棗產業帶來更多的發展機會，推動新疆紅棗走上高產、優質的生產道路。（6）專家系統的硬件建設。加強對專家系統內部的服務器、網絡環境以及存儲系統等部件的優化建設，以便進行有效地開發、管理等操作。

4.2 數據庫設計

（1）數據庫概念設計。邏輯數據庫的關鍵，在于概念級。在對數據庫進行設計時，設計概念級數據庫這是其中的重要環節。我們可參照E-R（Entity—Relationship）圖進行，概念數據模型實際上是以問題為導向的數據模型。它從大部分設計者的視角上，對數據庫的形態進行描述。以紅棗栽培為主導的紅棗栽培技術專家系統，其核心停留在各種紅棗栽培技術上。（2）數據庫邏輯設計。我們在對栽培技術專家系統進行設計時，大體分成數據分析、數據庫構建（二維表、視圖以及存儲等環節）。將前述的概念結構調整為數據模型，以便和ACCESS數據庫系統相互匹配。

4.3 技術架構實現

（1）系統體系的基本構成。系統選取B/S模式，也就是瀏覽器、服務器模式，將WEB、數據庫兩項技術統籌起來，對開發、運用兩種不同而環境進行分離。以B/S模式為主導的紅棗栽培技術專家系統，其特征、優勢均較為明顯。數據傳輸更為實時，追蹤難度相對較小。（2）開發平臺和工具選擇。系統將NET作為主要的技術平臺，選取了Asp.NET開發程序；后臺確定為ACCESS數據庫，選取vbscript腳本語言，為3層B/S體系；整個體系被分成3層，分別為：用戶界面層、數據層以及業務邏輯層。數據層，實際上為ACCESS數據庫。業務邏輯層，大體上是利用處理組件，對數據進行訪問，并將其發送至用戶界平臺。

5 新疆紅棗栽培技術專家系統的優點

（1）將計算機、網絡和通訊三項技術結合為一體，探討集成化水平較高的紅棗栽培專家系統，找到和新疆地區林果業實情相適應的信息化路線。（2）促進栽培專家系統做到“六化”，為新疆地區的紅棗栽培提供更優質的服務。網絡化：以B/S三層架構為基礎；利用網絡，可以在線分享和傳輸專家經驗或者是最新的技術動態；遠程解答各種難度較大的問題，對數據進行檢索；完成推理運算以及輔助決策等；和網站之間進行整合。方便化：操作方法上，基本上以列表的形式存在，用戶無需進行手工輸入；使用界面上，引進了WINDOWS資源管理器，用戶操作比較快捷；知識表現上，大部分均為樹狀結構，界面清晰、不復雜。智能化：系統可以按照用戶個人挑選的病蟲發病表現、蟲體等各類參數，做出初步地判斷；在推理之后，得到相應的結果，比如栽培方法等等。本地化：在對專家系統進行開發的過程中，必須積極和本地農業專家進行交流，適應新疆本地的資源和環境需求。交互性：利用本系統，農業專家們可實時和用戶之間進行互動，并開設在線溝通模塊；用戶一旦遇到什么問題，專家給出何種答復等，均可在這里完成對接。簡單化：系統自行攜帶了數據管理系統，擁有操作便捷的維護平臺。結合說明對數據進行填寫，系統便會在短時間內提取知識并給出相應的解釋；將相關知識儲存到數據庫中，并做好相應的維護。

6 結語

從整體上看，新疆紅棗產業已形成較為可觀的發展規模。如何推動種植戶認真建園，加快引進和采用前沿的生產技術，這是下階段新疆地區必須抓好的重點。借助計算機網絡，對技術進行推廣，并提供技術方面的服務，這是發展紅棗產業的必然需求。然而，新疆在果樹專家系統這方面還處于空白狀態。未來，我們有必要對紅棗栽培專家系統進行深入地探索和研發，推動新疆紅棗產業走向國際化道路。

參考文獻

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