文献类型： 获奖成果

作者：

作者机构：

获奖名称： 科学技术奖

获奖等级： 一等奖

关键词： 系统平台;平台;系统;农业;研究与应用;研究;智能系统;农业智能系统;智能

第一完成单位： 北京农业信息技术研究中心/国家农业信息化工程技术研究中心

获奖时间： 2004

摘要： “农业智能系统平台PAID（the Platform for Agricultural Intelligent-system Development）”结构规范、功能丰富、技术先进、性能稳定、安全性高、界面友好、实用性强、易于推广、产品化程度较高，在北京和全国得到广泛应用。平台在Windows DNA体系结构、多源数据融合、基于XML的数据交换与传输、软构件技术、产生式知识表示、知识自动获取和模糊推理等关键技术上实现了创新。该成果的主要技术性能指标如下： 1、本成果依托课题组自身几十年来在农业栽培、生物、生理、形态、土壤肥料等有关学科的工作积累，以丰富的数据资料和可靠的知识来源为数据基础，针对农业的区域性、复杂性和综合性特点，根据农业生产经营智能决策管理的需要，基于主流计算机技术建立了农业智能系统平台。平台提供了统一规范、适合农业特点的农业智能系统技术框架体系，较好地体现了智能化信息技术与农业的有机融合，实现了智能技术在农业领域应用的重大突破。 2、平台的效能是支持农业领域里的生产管理和经营管理的科学决策，用户通过平台可方便地开发出适合农业不同领域问题的高效的、可靠的、可扩展的、可配置的农业智能系统，提高二次开发者的工作效率和系统二次开发的质量和规范化程度，最终使智能化信息技术在农业领域里得到广泛、有效的普及应用。 3、平台基于国际对象管理组织OMG的模型驱动体系结构MDA，建立了层次模型和构件模型，不同层次的用户可以方便的利用平台开发定制出适合不同农业应用领域的专家系统；平台基于Web Service技术研究了可支持多专家系统的整合、协同以及不同的客户端应用。 4、平台基于COM/DCOM/COM+、.NET规范和EJB规范，建立了基于Web的多级专家系统构件开发模型，从数值计算、数据访问、网络服务和数据操作等系列小粒度构件，到知识表示、推理与控制策略、知识获取、人机界面、模型算法和XML编辑与解析等功能构件，通过构件管理容器，将各种功能构件方便地集成到由主流软硬件环境所提供的“软总线”上，从而使平台具有良好的可重构性和集成性。 5、平台紧密结合农业的应用需要，在知识自动获取、知识库求精、模糊推理、不确定性推理等智能技术的研究与应用方面有所创新；平台可划分为基础平台、开发框架和应用系统三个功能层次，可支持业务数据和业务逻辑的远程控制和管理，安全审计和系统故障恢复，以及多层次分布式计算、多目标任务的并行处理。 6、PAID采用Windows窗口、Web浏览器和嵌入式浏览器等多种应用模式，只要遵循本平台技术规范开发的农业智能系统，无需任何修改均能在本地计算机或者是Internet + Intranet + Mobile Communication Device的集成化现代网络环境下运行。平台提供了一个集成和具有多种工作模式的软件环境，按照工作模式划分为本地单机运行、远程网络访问、多媒体应用和嵌入式移动计算四种工作模式，对不同农业用户表现出广泛的适应性，为“电脑农业”提供了完整的电子农务解决方案。 7、应用PAID二次开发出的各个版本的智能系统都具有密钥管理功能，保护了二次开发者的知识产权；对用户进行了分层筛选管理，数据集中统一管理，安全性较好。 8、平台面向系统管理员、知识工程师、普通用户等多类用户对象。 9、PAID功能模块划分合理，业务流程符合农业应用实际。平台紧密结合农业特点，提供了统一结构的农业特征表。同时，平台还具有定义农业标准数据表、标准界面参数等功能，对已开发的不同系统可方便地进行移植、集成、数据的互操作。 10、PAID平台具有灵活的农业专家系统界面定制功能，实现了二次开发者“拖曳式”和“智能向导式”的专家系统生成模式。同时，平台在Windows DNA体系结构上为最终用户提供了定制丰富的平民化（傻瓜化）多媒体人机界面功能，具体包括：①定义了界面元素，包括农业生产流程元素、知识元素及其它界面元素；②研究了用户界面元素存储策略；③设计了层次化农业用户界面生成技术及用户界面存储策略；④开发了用户界面生成工具，提供用户界面元素编辑、界面编辑及界面解释生成功能。 11、PAID软件升级方便，支持远程软件更新和升级；容易实现与各类应用系统的集成，单机网络版本平台具有统一的设计标准，产品化程度较高。另外，PAID产品具有多样化特点，分为单机版、网络版、英文版、多媒体版、跨平台版和嵌入式版6种版本。 目前，该平台已在全国26个省市（含18个国家863示范区）和东南亚地区（越南）得到推广和应用，各地累计安装平台软件数量单机版821套，网络版857套，英文版13套，多媒体版339套，跨平台版126套，嵌入式版98套，取得直接经济效益5682万元；从1996年到2003年8年间，全国各地利用平台开发的农业专家系统累计83种，200多个，总结了10万多条知识规则的知识库，建立了3000多万个数据的数据库和600多个区域性的知识模型。研究开发的农业专家系统领域涉及大田作物、蔬菜、果树、畜牧、水产、中药材等，种植业累计推广应用面积8369.7万亩，养殖业累计推广607.5 万头（万只)，取得间接经济效益617684.2万元；课题组先后举办全国性的农业专家系统开发培训班7期，对示范区平台应用单位现场指导436次，省市级专家系统开发技术培训班200多期，培训农业专家系统二次开发人员近万人，在全国范围内培养了一支高素质的农业信息技术开发队伍，社会效益显著。 本研究成果对加快我国农业科技成果转化，提高科技进步对生产的贡献率具有重要价值，对提高我国农业信息化水平，以信息化带动农业现代化发挥了重要作用。 2003年12月，以PAID平台为核心的“中国863电脑农业（Agricultural Expert System in China）”在联合国举办的世界信息首脑峰会上获得世界成就最高奖（WSA，World Summit Award）。该奖项的获得，标志着本项成果利用智能化农业信息技术改造传统农业，促进农村社会经济发展，缩小数字鸿沟所做出的巨大贡献得到了世界的承认。