農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)

1、成都農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院- 農(nóng)業(yè)專家診斷信息系統(tǒng)農(nóng)業(yè)專家信息診斷系統(tǒng)需求分析說明書版本：Ver1.0成都天榮北軟信息技術(shù)有限公司目錄1.系統(tǒng)總體設(shè)計分析31.1.需求分析31.2.用戶需求分析32.初步設(shè)計分析43.系統(tǒng)功能需求分析53.1系統(tǒng)功能層次模塊圖53.2.系統(tǒng)功能需求分析53.2.1.農(nóng)作物信息管理63.2.2.病害信息管理63.2.3蟲害信息管理63.2.4病蟲害診斷73.2.5在線留言73.2.6知識庫管理73.3系統(tǒng)性能需求分析83.3.1 靈活性83.3.2.時間特性要求84數(shù)據(jù)庫總體設(shè)計84.1數(shù)據(jù)庫E-R圖94.2數(shù)據(jù)表的詳細設(shè)計94.3數(shù)據(jù)庫表關(guān)系圖145系統(tǒng)實現(xiàn)165.

2、1界面及功能說明165.1.1 前臺界面模塊165.1.2 病蟲害診斷界面175.2系統(tǒng)后臺界面185.3 示例代碼205.3.1類庫示例代碼205.3.2.后臺示例代碼215.3.3.實現(xiàn)農(nóng)作物病蟲害診斷示例代碼226.參考文獻251. 系統(tǒng)總體設(shè)計分析1.1. 需求分析農(nóng)業(yè)專家信息診斷系統(tǒng)重點是開發(fā)專門的應(yīng)用系統(tǒng)，提高辦公自動化程度，開發(fā)農(nóng)業(yè)專家診斷信息系統(tǒng)，實現(xiàn)農(nóng)作物病蟲害診斷電子化管理，促進病蟲害信息收集整理的標準化、規(guī)范化和系統(tǒng)化；構(gòu)建農(nóng)業(yè)專家診斷信息系統(tǒng)，滿足廣大農(nóng)民的需求，形成農(nóng)作物專家病蟲害診斷現(xiàn)代化信息系統(tǒng)。1.2用戶需求分析本系統(tǒng)適用于各類人員，如農(nóng)民、農(nóng)業(yè)專家等。不用的用

3、戶對系統(tǒng)的需求有所不同。 農(nóng)民本系統(tǒng)的直接受益方，農(nóng)民主要是種植農(nóng)作物，擁有豐富的種植經(jīng)驗，但有些農(nóng)民十分缺乏對于農(nóng)作物病蟲害的診斷和防治。因此他們需要有一個容易操作的人機界面系統(tǒng)來診斷農(nóng)作物病蟲害，并得到相應(yīng)的防治信息。如用例圖所示：圖1-1 農(nóng)民用例農(nóng)業(yè)專家本系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)知識大部分都來自農(nóng)業(yè)專家提供的，他們擁有豐富的農(nóng)作物病蟲害診斷經(jīng)驗，他們對系統(tǒng)的構(gòu)建起到監(jiān)督作用，因此他們需要構(gòu)建出來的系統(tǒng)是一個具有完善、準確的系統(tǒng)來診斷農(nóng)作物病蟲害。圖1-2 農(nóng)業(yè)專家用例2.初步設(shè)計分析系統(tǒng)的目標是構(gòu)建一個能夠準確診斷農(nóng)作物病蟲害及提供相應(yīng)防治方法的專家系統(tǒng)，使用戶能夠及時的通過專家系統(tǒng)的人機界面診斷農(nóng)

4、作物病蟲害，并做治療處理。本系統(tǒng)提供準確、完整的農(nóng)作物信息，管理員登錄到系統(tǒng)后臺，在可用的時間內(nèi)可以對農(nóng)作物信息進行增刪改查。以統(tǒng)一規(guī)劃、分布實施的思想為指導，遵循的設(shè)計原則有：系統(tǒng)性原則、信息集成原則、信息通用原則、面向業(yè)務(wù)原則、開放性原則、安全性原則、可伸縮性原則、高可靠性原則、易操作性原則、體系結(jié)構(gòu)延展性原則。3.系統(tǒng)功能需求分析3.1系統(tǒng)功能層次模塊圖圖：3-1 系統(tǒng)功能模塊圖3.2系統(tǒng)功能需求分析本系統(tǒng)主要分為六大功能模塊：農(nóng)作物信息管理、病害信息管理、蟲害信息管理、病蟲害診斷、在線留言、知識庫管理。3.2.1農(nóng)作物信息管理主要是完成農(nóng)作物基本信息的一些操作，包括對農(nóng)作物信息的增加、

5、修改以及查詢功能。圖3-2 農(nóng)作物信息管理需求圖3.2.2病害信息管理根據(jù)不同農(nóng)作物對應(yīng)的病害信息進行添加、修改、刪除和查詢。圖3-3 病害信息管理需求圖3.2.3蟲害信息管理與不同農(nóng)作物對應(yīng)的蟲體的形狀、為害特點進行蟲害信息的添加、修改、刪除和查詢。圖3-4 蟲害信息管理需求圖3.2.4病蟲害診斷主要是通過輸入的事實，完成病蟲害的診斷。圖3-5 病蟲害診斷需求圖3.2.5在線留言訪問者可以在線留言，管理者進入后臺，可以恢復留言、刪除留言。圖3-6 在線留言需求圖3.2.6知識庫管理主要功能是對規(guī)則進行增加、修改、刪除。圖3-7 知識庫管理需求圖3.3系統(tǒng)性能需求分析3.3.1靈活性系統(tǒng)應(yīng)具有

6、較靈活的更新操作，對操作后數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容進行有選擇地添加、修改和刪除，必要時對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的部分信息進行初始化。3.3.2時間特性要求說明對于該系統(tǒng)的時間特性要求，如下：響應(yīng)時間：視網(wǎng)絡(luò)情況，等待時間不超過5秒；更新處理時間：不超過10秒； 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和傳送時間：不超過5秒。4.數(shù)據(jù)庫總體設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計的設(shè)計是指在需求分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計出各個表結(jié)構(gòu)的設(shè)計，包括各個表保存的信息、各個表的結(jié)構(gòu)以及各個表之間的關(guān)系15。4.1數(shù)據(jù)庫E-R圖給出了農(nóng)作物、農(nóng)作物病害、農(nóng)作物蟲害、規(guī)則等表的E-R圖，也根據(jù)系統(tǒng)實現(xiàn)的需要，定義這些表所包含的信息。其中農(nóng)作物病害、農(nóng)作物蟲害、規(guī)則表都有一個統(tǒng)一的外鍵“農(nóng)作物編

7、號”。一種農(nóng)作物可以有多條規(guī)則，但是一條規(guī)則只能對應(yīng)一種農(nóng)作物；一種農(nóng)作物會患多種病害，一種病害也可以對應(yīng)多種農(nóng)作物；一個農(nóng)作物會患有多種蟲害，一種蟲害也可以在多種農(nóng)作物上生長。圖4-1 數(shù)據(jù)庫E-R圖4.2數(shù)據(jù)表的詳細設(shè)計本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫關(guān)系模式如下：農(nóng)作物信息表（農(nóng)作物編號、農(nóng)作物名稱、類別、描述、狀態(tài)、圖片名稱），主鍵：農(nóng)作物編號；農(nóng)作物病害表（病害編號、病害名稱、農(nóng)作物編號、發(fā)病時期、發(fā)病部位、癥狀、發(fā)病原因、防治措施、病害圖、狀態(tài)），主鍵：病害編號，外鍵：農(nóng)作物編號；留言表（編號、留言人名稱、留言時間、留言內(nèi)容、是否有回復、回復內(nèi)容）主鍵：編號；鏈接表（編號、名稱、鏈接地址、logo圖

8、標），主鍵：編號；用戶信息表（編號、用戶名、密碼）主鍵：編號；農(nóng)作物蟲害信息表（蟲害編號、蟲害名稱、農(nóng)作物編號、蟲體形狀、為害特點、生活習性、防治措施、蟲害圖、狀態(tài)）主鍵：蟲害編號，外鍵：農(nóng)作物編號；病蟲害規(guī)則表（編號、農(nóng)作物編號、類別、規(guī)則、結(jié)論），主鍵：編號，外鍵：農(nóng)作物編號。根據(jù)數(shù)據(jù)E-R圖和關(guān)系模式設(shè)計數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫表的詳細設(shè)計如下主鍵名稱字段類型為空唯一長度默認值備注TrueCropIDvarcharTrueFalse20農(nóng)作物編號FalseCropNamevarcharFalseFalse20農(nóng)作物名稱FalseCategoryvarcharFalseFalse30類別FalseD

9、escriptionvarcharFalseFalse2000描述FalseStatevarcharFalseFalse50是否為可用FalseImagevarcharFalseFalse50圖片名稱表4-1 Crops（農(nóng)作物信息表）主鍵名稱字段類型為空唯一長度默認值備注TrueDIDvarcharTrueFalse20病害編號FalseDiseaseNamevarcharFalseFalse20病害名FalseCropIDvarcharFalseFalse20農(nóng)作物編號FalseGetsickTimevarcharFalseFalse50發(fā)病時期FalseGetsickPlacevarch

10、arFalseFalse50發(fā)病部位FalseSymptomvarcharFalseFalse2000癥狀FalseGetsickReasonvarcharFalseFalse2000發(fā)病原因FalseCureMeasurevarcharFalseFalse2000防治措施FalseDiseaseImagevarcharFalseFalse50病害圖FalseStatevarcharFalseFalse10是否為可用表4-2 Disease（病害信息表）主鍵名稱字段類型為空唯一長度默認值備注TrueIDintTrueFalse1編號FalseMingchengvarcharFalseFalse

11、50名稱FalseLianjievarcharFalseFalse100鏈接FalseLogovarcharFalseFalse50Logo圖表4-3 Lianjie（友情鏈接表）主鍵名稱字段類型為空唯一長度默認值備注TrueIDintTrueFalse1編號FalseUserNamevarcharFalseFalse10用戶名FalseUserPasswordvarcharFalseFalse10密碼表4-4 Login（用戶表）主鍵名稱字段類型為空唯一長度默認值備注TruePIDvarcharTrueFalse20編號FalsePestNamevarcharFalseFalse50蟲害名F

12、alseCropIDvarcharFalseFalse20農(nóng)作物編號FalseWormShapevarcharFalseFalse500蟲狀FalseInjuryCharactersvarcharFalseFalse2000為害特點FalseLifeHabitvarcharFalseFalse500生活習性FalseCureMeasurevarcharFalseFalse2000防治措施FalsePestImagevarcharFalseFalse50蟲害圖名FalseStatevarcharFalseFalse10是否可用表4-5 Pest（蟲害信息表）主鍵名稱字段類型為空唯一長度默認值備注

13、TrueRIDintTrueFalse1編號FalseCropIDvarcharFalseFalse20農(nóng)作物編號FalseClassvarcharFalseFalse10類型FalseRulesvarcharFalseFalse2000規(guī)則FalseResultvarcharFalseFalse50結(jié)論表4-6 Rules（規(guī)則表）主鍵名稱字段類型為空唯一長度默認值備注TrueIDintTrueFalse1編號FalseusernamevarcharFalseFalse50留言人名稱FalsePostTimevarcharFalseFalse50留言時間Falsemessagevarchar

14、FalseFalse2000留言內(nèi)容FalseisrepliedvarcharFalseFalse50有無回復FalsereplyvarcharFalseFalse2000回復內(nèi)容表4-7 gestbook（留言本表）4.3數(shù)據(jù)庫表關(guān)系圖本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表Crops是關(guān)于農(nóng)作物的基本信息，Disease是病害信息表，Pest是蟲害信息表，Rules是規(guī)則表，病害表、蟲害表、規(guī)則表的外鍵都是農(nóng)作物信息表的編號（CropID）。此外還有用戶表（Login）、留言板表（gestbook）、友情鏈接表（Lianjie），它們都是獨立的，沒有跟其他表有主外鍵關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)庫表的關(guān)系圖如下：圖4-2 數(shù)據(jù)庫表關(guān)系

15、圖a圖4-3 數(shù)據(jù)庫表關(guān)系圖b5系統(tǒng)實現(xiàn)5.1界面及功能說明5.1.1前臺界面模塊系統(tǒng)的首頁主要是顯示各個模塊的部分信息，如顯示農(nóng)作物的名稱、圖片，病害和蟲害名稱。將部分大家都經(jīng)常訪問的網(wǎng)址做成友情鏈接、小型的天氣預(yù)報，方便用戶使用。圖5-1 訪問前臺界面流程圖5-1 系統(tǒng)主界面圖5.1.2病蟲害診斷界面本頁是用來診斷農(nóng)作物病蟲害的信息的，用戶在界面上選擇農(nóng)作物的品種、病害或者蟲害，再根據(jù)提供的所有事實，從中抽取合適的作為診斷的事實，每個事實間用“，”分隔，最后點擊“開始診斷”即可診斷出病/蟲害。圖5-2病蟲害診斷圖5.2系統(tǒng)后臺界面后臺界面：通過后臺可以對系統(tǒng)管理者、農(nóng)作物、病害信息、蟲害信

16、息、友情鏈接、留言本、規(guī)則庫等進行管理，如增加、修改、刪除等操作。界面的右上角有一個用session做成的，當哪個管理員登錄后臺，就顯示用戶名，下面是進入系統(tǒng)前臺界面的超級鏈接。圖5-3 系統(tǒng)后臺界面流程圖圖5-4后臺主頁5.3示例代碼5.3.1類庫示例代碼本段類庫代碼包含了創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫連接、打開連接、建立dataset存儲記錄集合、異常處理、關(guān)閉連接。將數(shù)據(jù)庫連接語句寫在類庫里面，編程時就用可以直接引用，不用每個地方都得編寫數(shù)據(jù)庫連接語句。本段代碼主要在數(shù)據(jù)集合中，當需要將數(shù)據(jù)填充到表中，用本段可以快速地的編寫。/ <summary> / 返回個DataTable / </s

17、ummary> / <param name="strSql"></param> / <returns>DataTable</returns> public DataTable ExecuteTable(string strSql) /創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫連接 string connStr =ConfigurationManager.ConnectionStrings"connStr".ToString(); SqlConnection conn = new SqlConnection(connStr); t

18、ry conn.Open(); /打開連接 SqlDataAdapter adapter = new SqlDataAdapter(strSql, conn); /請求一個記錄集合 DataSet ds = new DataSet(); /建立DataSet對象 adapter.Fill(ds); /把記錄集合暫存到DataSet中 DataTable dt = ds.Tables0; return dt; catch (Exception ex) throw ex; /異常處理 finally conn.Dispose(); /關(guān)閉連接 5.3.2后臺示例代碼 本段代碼主要用于添加新規(guī)則時的

19、重要代碼，點擊添加按鈕時，如果文本框是空白的，會彈出對話框提示“信息不能為空”。如果規(guī)則已經(jīng)存在，則重新返回本界面。代碼中出現(xiàn)的“helper.ExecuteScalar”在類庫代碼中已經(jīng)封裝好類了，這樣可以方便后期開發(fā)，節(jié)省時間。/ <summary> / 添加新規(guī)則 / </summary> / <param name="sender"></param> / <param name="e"></param> protected void btnAdd_Click(object s

20、ender, EventArgs e) if (txtRule.Text = "") Response.Write("<script language='javascript'>alert('信息不能為空');window.history.back()</script>"); else string strSql = string.Format("select count(*) from Rules where Rules='0'",txtRule.Text);

21、if (Convert.ToInt32(helper.ExecuteScalar(strSql) > 0) Response.Write("<script language='javascript'>alert('規(guī)則已存在');window.history.back()</script>"); else strSql = string.Format("insert into Rules(CropID,Rules) values('0','1')",DDLNam

22、e.Text,txtRule.Text); helper.ExecuteSQL(strSql); Response.Write("<script language='javascript'>alert('添加新規(guī)則成功');location.href='RuleManage.aspx'</script>"); 5.3.3實現(xiàn)農(nóng)作物病蟲害診斷示例代碼本段代碼是主要描述點擊開始診斷按鈕事件的代碼，判斷文本框的值是否為空，為空則返回該界面；將用戶輸入的事實用逗號分隔開，并加入事實庫中；提取規(guī)則庫中的的結(jié)論部分

23、，放入數(shù)組中，然后使用foreach進行循環(huán)，根據(jù)每個結(jié)論進行逆向推理。將診斷結(jié)果顯示出來public void btnDiagnose_Click(object sender, EventArgs e) if (txtFact.Text = "") Response.Write("<script language='javascript'>alert('信息不能為空');window.history.back()</script>"); else /將輸入事實用逗號分隔開，并加入事實庫 strin

24、g shishi = txtFact.Text; string str = shishi.Split('，'); foreach (string temp in str) machine.AddFact(temp); /先把病蟲害寫在數(shù)組中。然后使用foreach進行循環(huán)，根據(jù)每個病蟲害用逆向推理。 machine.AddFact(shishi); string strSql = string.Format("select Result from Rules where CropID='" + DDLCrop.SelectedValue + &quo

25、t;' and Class='" + DDLClass.SelectedValue + "'"); DataTable dt = helper.ExecuteTable(strSql); for (int i = 0; i < dt.Rows.Count; i+) conslu.Add(dt.Rowsi0.ToString(); foreach (string result in conslu) bool b = machine.CallMachine(result); if (true = b) if (DDLClass.Selec

26、tedValue = "病害") string strSql1=string.Format("select DID from Disease where DiseaseName='"+result+"'"); DataTable dt1 = helper.ExecuteTable(strSql1); string jid = dt1.Rows00.ToString(); Response.Redirect("DiseaseView.aspx?id="+jid+""); else string strSql2 = string.Format("select PID fro