摘要本文论述了集成农作物种植理论和实用技术、远程农作物病虫害诊断专家系统的构建和实现。
在比较国内外农业专家系统构思的基础上，论证了本系统实施的方案，实现了农作物病虫害诊断专家系统的网络化，扩大了农作物病虫害诊断专家系统应用的空间范围。
文中主要以病害诊断为例着重介绍了规则库的建立、推理机的设计。
论文前半部分首先对农作物病虫害诊断专家系统研究的背景、课题的研究内容、农业专家系统在国内外的研究、专家系统概况作了较全面的介绍和阐述，说明了本课题的研究目的和意义，接着对本课题专家系统的核心部分——知识表示和推理机的设计进行了阐述。
论文后半部分是对于专家系统的总体设计、数据库设计以及界面功能进行了详细论述，并用其设计专家系统开发平台的框架模型。
关键词：农业专家系统推理机病虫害AbstractThis paper discusses the structure and achievement of the theory of integrated crop planting, practical technology and the expert system of remote crop diseases and insect pests diagnosis. Contrast of the domestic and foreign agricultural expert system conception, it demonstrates the system of the implementation of the scheme that realizing the network of the expert system of remote crop diseases and insect pests diagnosis and enlarging the spatial dimension.It introduces the establishment of rule-base and the design of the inference engine which takes disease screening as example.The preceding half part of thesis stresses the background and content of expert system of remote crop diseases and insect pests diagnosis, also states of research both at home and broad and general situation of expert system. Then introduce the main part that is the design of the inference engine.The last part of the thesis analyzes the overall design of expert system, base design and Interface and Function in order to apply to the model.Key words：Agricultural expert system,inference engine,diseases and pests目录1、绪论中国是一个农业大国，种植的农作物种类很多，农作物病虫害的诊断对农作物的产量提高有着现实意义[1]。
农作物病虫害诊断的实质是一个故障诊断问题，但是与一般的设备故障诊断相比，由于农作物具有生命特征，其病虫害特征表现比一般设备复杂，难以用确定性、统计性或传统的方法对它进行直接综合研究。
在现阶段水平上，利用计算机技术，结合多学科定性定量整体结合法是解决问题的可行方法[2]。
专家系统是一个具有大量的专业知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题，农业专家系统是专家系统在农业领域的应用[3]。
农作物病虫害诊断是农作物种植过程中非常关键的环节，本课题的研究就是把农业专家系统的理论、技术和研究方法应用到农作物病虫害的诊断中去，实现农作物病虫害的自动诊断。
本章主要论述课题的背景、目的及意义、重点与难点分析、主要研究内容。
并说明论文的组织结构。
1.1课题的研究的背景和意义21世纪，信息和知识已成为经济和社会发展的基本要素。
信息技术的高速发展，与世界通讯基础设施的迅速完善，全面推动了技术、产业、经济、社会的发展，同时也引发了传统的农业技术思想、观念的变革和以知识为基础的农业科学技术与农产业技术的革命，并为传统农业的改造、实现农业的高速可持续发展提供了良好机遇。
农业信息化是农业现代化的重要体现和标志，是从传统农业迈向现代化农业不可跳越的历史过程。
随着信息的迅猛发展，农业信息化将是克服传统农业弱势的有力武器，而农业专家系统必将是其中最重要的推动力量。
农业专家系统就是把人工智能的专家系统技术应用于农业领域的一项新技术；是模拟人类推理过程，集合农业领域知识、农业专家经验、实验数据、及数学模型等，采用适合的知识载体，为农民提供咨询服务、科学种植、科学用药等指导，不仅能保存、传播各类农业信息和知识，而且能综合各种单项农业技术，实现高层次的农业技术集成。
从1990年起，国家科技部等部门把“网络化实时农业病虫害远程诊断模型及交互式平台关键技术的研究”列入了国家863计划的重点课题，给予了重点支持。
在全国开展了针对农业智能化农业专家系统、农业模拟模型及使用农业信息管理系统等方面的研究与推广应用工作。
农作物病虫害种类较多，对其进行分类和鉴定要求农作物工作者必须具备牢固的农作物保护基础知识和丰富的实践经验，仅仅依据其危害症状和粗略的识别就进行防治很难达到理想的效果；如果对要对病虫害进行准确鉴定，则需要查询大量的资料，但是大部分农业技术人员无法掌握如此多的病害资料，农作物工作者人员有限，不能及时满足农民的需求，对农作物病虫害作出正确诊断及防治措施。
农作物的种类多，有粮食作物、经济作物、工业原料作物等，农作物的产量在国民经济中占有非常重要的地位，研究农作物病虫害诊断系统，对农作物的产量提高有着非常重要的意义[4]。
如果有一套具有专家的知识和经验的专家诊断系统，对农作物病虫害进行科学诊断，并给予有效的防治措施，使每位农民都能及时得到专家指导的信息，那么就可以解决农作物生产中病虫害防治技术不到位的问题，使农业专家的知识和经验得到推广和应用，农作物生产水平将会提高一大步，这正是本课题的研究目的，即应用农业专家系统原理和技术，研究农作物病虫害的诊断，是农业专家的知识和经验得到广泛的应用，这也是本课题的创新之处。
1.2课题的国内外研究现状农作物病虫害诊断专家系统的研究起源于1965年E.A.Feigenbaum等所开发的DENDRAL[5]（一个推断化学分子结构的计算机系统）。
经过接近50年的发展，专家系统技术由刚发展时不成熟阶段逐渐走向成熟阶段，也迅速拓展了它的应用范围，例化学工程、地质勘探、医疗诊断、金融决策、农业以及军事等领域。
专家系统在农作物病虫害诊断方面，在70年代时，专家系统的研究开始应用于农作物病虫害的诊断，如1978年美国伊利诺斯大学开发的大豆病虫害诊断系统PLANT/ds以及1983年日本千叶大学研制的番茄病虫害诊断专家系统MTCCS等。
虽然研究了这么多的农作物病虫害诊断专家系统，但是真正实用的寥寥无几。
比如在1990年到2001年的CAB数据库中，以pest diagnosis为关键词检索，仅检索到十几篇。
较为成熟产品中最具有代表性的是澳大利亚昆上兰大学、国际水稻研究以及浙江大学植保系（程家安等）联合开发的用于水稻病虫害综合治理的病虫害诊断系统（RiceIPM），这个系统的内容包括了病虫害的危害特点、信息、识别特征以及防止措施防范等。
在国内，1997-1999年，浙江大学植保系与澳大利亚昆士兰大学联合开发的农作物检疫决策系统[6]（QPM），该系统由知识库、LucID子系统包括Player和Builder两个子系统，它以检查表方式进行分类、鉴定。
QPM系统对每个检疫对象的知识包括分类地位、图文信息、侵染和传播途径、传播途径、形态描述、为害性，生物学特性、检验方法以及防止措施、地域分布图等。
农业专家系统技术应用最早的是农作物病虫害诊断系统，也是最为活跃的领域，有着良好的基础和发展前景。
已经在农作物病虫害综合管理中发挥了重要的辅助决策作用有：蒋平安等的新疆棉花病虫害管理专家系统，庄铁成等的大豆病虫害诊断专家系统，于艳的黑龙江省水稻病虫害诊断专家系统，陈恺等的安徽水稻病虫害诊断专家系统等。
1.3课题的主要研究内容本个系统的主要研究的内容是用来解决专家系统中的农作物病虫害诊断系统的构建以及关键技术。
对病虫害的发病和症状特点进行分析，应用农业专家系统理论和专家推理进行农作物病虫害诊断，主要从以下方面展开了研究：(1)通过咨询专家以及有经验的农民，收集和整理农作物病虫害的发病和症状特点，对这些特征用规则库表示，来推理诊断农作物病虫害，并对诊断出的结果推荐相应的防治措施。
(2)结合农作物生长的实际情况和病虫害的发病和症状特点，总结出一种产生式和数据库技术相结合的基于数据库的产生式知识表示方法。
(3)研究将已经收集到的有关农作物病虫害的信息以及推理机在开发平台上设计与实现。
1.4论文的组织结构本论文的组织结构如下：第一章：研究课题的背景和意义，对课题的国内外研究现状，课题研究的主要内容进行概述第二章：对课题的核心机制进行研究。
第三章：讲述了系统总体设计分析。
第四章：讲述了系统的数据库设计，给出数据库E-R图。
第五章：讲述了系统实现设计，对界面的功能进行介绍。
第六章：结束语，总结全文以及对未来的期望。
2、核心机制研究专家系统是人工智能应用研究方面的一个重要分支，专家系统的开发在70年代中期取得成功，专家系统在80年代在全世界得到迅速发展和广泛应用。
就像费根鲍姆（专家系统的先驱）所说的：专家系统的力量是从它处理的知识中产生的，而不是从某种形式主义及其使用的参考模式中产生的[7]。
这正体现了一句名言：知识就是力量。
计算机程序最能体现专家系统的实质，它能够用人类专家的水平完成某一专业领域中最困难的任务。
在分析设计专家系统时，设计师的任务就是使计算机尽可能模拟人类专家运用他们所知道的知识和经验来解决实际问题的方法、技巧和步骤。