1、PDF外文：http:/ 5395 字 出处： Harris D D, Zhang F, Sydenham P H. Application of an expert system to monitoring and control in aquacultureJ. Knowledge-Based Systems, 1991, 4(3): 165-171. Application of an expert system to monitoring and control in aquaculture 外 文 翻 译
2、专 家系统在水产养殖监测和控制方面中的应用 David D. Harris,Feng Zhang,Peter H. Sydenham 摘 要 当任何测量任务接近于所需要的学科观点时 ,我们发现 ,这个学科通常包含一系列的数据，而且这个学科被解释为一整套的控制语言。现在的应用程序中 ,测量和控制水质是鱼健康育种的基础。这也是之前所说控制的基础 ,实时提供测量数据 ,对于确保鱼的健康来说是很重要的在。 计算 机把简化专家系统的应用作为基础控制，以此来进行实时监控和控制。这篇文章论述了计算机的基础发展、分布式监测和建立专家控
3、制系统。该系统集成了启发式和实时变化的知识，增强了自动决策的基础。 该系统一个重要的特佂是 ,仅仅使用简单的计算机技能，直接通过访问专家系统的创建者 , 就能改变系统的应用程序和操作规程。并允许陌生的用户，通过构建“传感器知识”来简化传感器的设计和操作，或指定所需的传感器，并通过系统提供的要求来建立它们。 测量和仪表系统中心 (MISC)是一个澳大利亚南部大学的研究中心，它的目标是发展更好的测量方法 和设备。所有项目的基础方法就是运用。最近，这个研究中心正与澳大利亚南部的渔业部门开展一个项目，这个项目将把这方面的专业知识与特定应用程序应用到水产养殖的监测和控制当中。 &
4、nbsp; 关键词 专家系统、监测和控制、知识库、用户交互 1 背景 为了体现该地区一套以知识为基础的方法论，有必要开发一个基本的应用程序。2 当前的水产养殖实践 从海洋网箱到陆地上的池塘，世界各地普遍存在水产养殖。无论淡水或海洋鱼类都是养殖的对象 ,包括鳍鱼、甲壳类和软体动物等。然而一些常见的问题出现在这一课题中： 通常水产养殖设施的成本很高 。 水产养殖的可行性操作依赖于劳动力和运营成本。 因为典型工业过程的差异和水产养殖情况，传统工业过程的方法和控制工程并不能简单的应用 , &n
5、bsp;对鱼的生理和行为的了解 ,尤其是在集约农业的情况下 ,通常是有限的、局部的。 在鱼类生长的实验和建模过程中，对鱼类生长缓慢的原因进行监测和控制具有一定的难度。 根据大量有关养鱼类生长的不同数据可以得出，鱼是非常敏感的，如不能保证水质，可以在很短的时间内造成鱼类的大量死亡或绝产。 渔民对计算机控制设备有强烈的依赖，因为它们具有处理鱼类养殖相关的大量数据的能力。 3 水质 饲养鱼的目的是培养健康的鱼。毫无疑问，影响鱼健康的最重要的因素之一是他们所生活水题环境。水质取决于物理、化学和生物因素的影响。这些因素影响着水的使用
6、 ；这些因素影响到鱼的生存、繁殖、增长、生产或管理。许多系统参数相互影响，比养殖人员所了解的复杂的多。 可测量发挥重要作用的物理参数包括： 溶解氧 温度 溶解氨 (NH 3 和 NH4) pH 值 盐度 浊度 根据养殖的鱼类种类及环境不同，水的质量包括这些因素的不同组合。 4 基于专家系统的监控和控制系统 4.1 理想系统 一个理想的养殖监控系统应 该有能力监测整个鱼类活动范围。一个理想的计算机“助手” ,应该可以推断鱼的生长和市场趋势。目
7、前 ,一个精通电脑的用户，可以结合现有软件获得这样的数据，尽管这样一个友好的用户“助手”不可以利用，但我们不应该忽略了一个事实 ,那就是，任何监测技术和控制系统都有自己所能够完成的任务。例如 ,控制水质并不是目标本身。鉴于上述问题，理想的监测控制系统应提供 : 具有连续测量和记录的功能 ,所有的可测量的参数对鱼的健康是很重要的。 用户可以容易的去修改系统设置，并根据测量数据做出系统决策。 , 设置用户控制操作系统警报或报告 记录鱼类的生长和健康的数据。 记录其他相关数据 ,特别是饲养和气象方面。 水质也受到池塘布局、当地盛行风、鱼的种类和密度、藻
8、类 ,底层土壤和各种其他因素的影响。理想的系统应该考虑到这些因素之间的差异 ,进行人性化的监测和控制。 5 当前的技术 水产养殖行业在水质监测方面存在许多相关设备供应商。研究表明，在一些高端的商业市场会有使用计算机进行水产养殖监测和控制的系统，汉森 5 就是这样的一个系统。仪器供应商通常会结合该项目所能得到的利益提供建议和咨询服务，并使用他们的设备完成完整的系统任务。 研究人员已经用计 算机采集 6 种测量数据并分析。 MacKinlay 7 的额外商业软件包 (如电子表格 )是完成这项工作的强有力工具。技术媒体描述了安装使用计算机监测和控制的方
9、法 ,但是这种类型的安装通常需要帮助，因为计算机专家系统通常是定制的。因此 ,在高端市场 ,大量资本成本是可以接受的 ,因为它可以使你的水产养殖厂得到全面有效的监测和控制。在低端市场 ,资本是有限的，同时也没有相关系统可以解决这个问题。 除了上面描述的情况与计算机技术 ,同时还有一个问题是实现系统测量和过程监测的核心。首先 ,虽然有大量销售的技术工具文献，但在选择与规范 仪器的使用上，没有专业知识的帮助与指导。 第二缺乏标准化的通信系统，使其形成一个完整的监测网络 ,这个问题的出现使水产养殖业有待观察。 第三 ,仪器
10、的成本往往很高 ,仪器和备件的可用性也是一个问题。 6 以知识为基础的概念 6.1 关键概念 鱼民需要从鱼的生活环境中获得知识，这些知识要么被农民利用，要么被系统系统利用来控制环境。为解决上述问题 ,我们将大量的概念运用到水产养殖操作的知识系统当中。这些关键概念包括基于规则的传感、规则、用户可访问性和传感器设计的知识 ,为此我们将在下面进行一一讨论。 6.2 基于规则的传感 知识永远是上下文相关的。通常的意义上，特定的传感器读数依赖于其他因素 ,以及与其他传感器读数相互关系。 在一定的背
11、景下 ,为其提供一个测量系统的模型。 为操作这样一个基于规则的模型，专家系统提供了一个监测和控制的方便方法。然而 ,作为运营商却不是一个完整的控制系统，通常应用此程序的很少。比如麦克纳马拉所描述的就是一个典型的例子。水温传感器测量的仅仅是一个简单的数字。难道这个数字就代表鱼类的健康程度么？其他因素比如鱼的种类、溶解氧含量等都是相关的。值得注意的是，读数精度的影响往往较小。 巴伯表示 ,知识可以被认为是一个转换运算符 ,映射信息 (证据 )信息 (结论 )。有关鱼的动态转化代表模型如图 1 所示
