1、第 11 章水稻栽種專家系統2系統開發執行步驟n規劃系統架構n資料彙整與需求分析n整理水稻適栽性分析條件與項目n規劃水稻栽種知識庫推論架構n知識擷取n知識驗證n系統開發與外界資料庫整合n系統測試3執行目標與工作項目(I)時時程程構想構想短期目標短期目標工作項目工作項目使用者需求使用者需求抽樣查訪產銷班農民使用者抽樣查訪產銷班農民使用者（6060人次以上），進行功能人次以上），進行功能需求分析。需求分析。1.1.各農改場選取產銷班各農改場選取產銷班 農民進行抽樣調查農民進行抽樣調查2.2.規劃需求訪談內容與規劃需求訪談內容與 作業流程作業流程3.3.調查結果彙整調查結果彙整4.4.作物知識庫建置
2、項目作物知識庫建置項目 與時程擬定與時程擬定資料庫建置資料庫建置農耕地地籍、農業環境基本農耕地地籍、農業環境基本資料彙整（地形、土壤、灌資料彙整（地形、土壤、灌溉）與氣象資料庫空間化推溉）與氣象資料庫空間化推估之地理資訊建置估之地理資訊建置依據農地地籍區塊範圍，彙依據農地地籍區塊範圍，彙整土壤、氣象、農耕地地籍、整土壤、氣象、農耕地地籍、農田灌溉與多媒體資料收集農田灌溉與多媒體資料收集4執行目標與工作項目(II)時程時程構想構想短期目標短期目標工作項目工作項目作物栽培作物栽培管理知識管理知識庫庫 水稻生長條件、土壤與水稻生長條件、土壤與水分管理、土壤肥培管水分管理、土壤肥培管理。理。1.1.專
3、家協助作物生長模式選取專家協助作物生長模式選取 2.2.完成作物栽培管理、土壤與水分完成作物栽培管理、土壤與水分 管理、肥培管理、病蟲害防制、管理、肥培管理、病蟲害防制、自然災害防制等知識庫架構與初自然災害防制等知識庫架構與初 步建置步建置 3.3.系統分析知識庫推論規則建置系統分析知識庫推論規則建置 作物適栽作物適栽分析項目分析項目 作物適栽性分析條件以作物適栽性分析條件以土地品質概念之定量化土地品質概念之定量化多項性質組合分析，及多項性質組合分析，及擷取氣象與土壤資料庫擷取氣象與土壤資料庫資料方式資料方式 1.1.確立增修之作物適栽分析項目確立增修之作物適栽分析項目 2.2.修正專家系統分
4、析結果之定性化修正專家系統分析結果之定性化 與定量化說明與定量化說明3.3.提出知識庫缺乏部分，作為農業提出知識庫缺乏部分，作為農業 試驗與推廣單位研究與試驗參考試驗與推廣單位研究與試驗參考5執行目標與工作項目(III)時時程程構想構想短期目標短期目標工作項目工作項目系統設系統設計計 1.1.系統介面設計系統介面設計2.2.設計雛形模型設計設計雛形模型設計3.3.各子系統輸入輸出模擬各子系統輸入輸出模擬畫畫 面，系統串接與產出資面，系統串接與產出資訊訊 1.1.設計輸入個別田區地籍方式與設計輸入個別田區地籍方式與 定位功能定位功能 2.2.加入特定作物之栽種時間或作加入特定作物之栽種時間或作
5、物苗齡，以提供栽培管理知識物苗齡，以提供栽培管理知識3.3.系統介面與作業流程設計系統介面與作業流程設計系統開系統開發發 依據分析結果，建置系統，依據分析結果，建置系統，並進行系統功能測試並進行系統功能測試1.1.系統完成系統完成2.2.資料庫整合資料庫整合3.3.知識庫連結知識庫連結4.4.系統測試系統測試6使用者需求訪談n需求分析q輸入介面n身分證字號n農地地籍號q輸出訊息n限制栽種資訊n適栽性資訊n施肥管理n成本分析n病蟲害防治（尚未完成）7外部資料來源n外部資料庫主要提供專家系統推論引擎推論時之外部數據q農業基本資料庫n農地灌溉資料庫n地籍資料庫q土壤資料庫n土壤調查資料庫n土壤鹽分及
6、重金屬含量資料庫q地形資料庫q農業氣象資料庫8系統架構9水稻栽種知識庫建置步驟n推論架構分析q分析不同子問題領域的規則類別（Rule Class）q分析各規則類別之間的關係q分析推論步驟n屬性分析q屬性來源q屬性名稱n知識擷取q建立規則n知識驗證10屬性分析限制性種植屬性列表屬性名稱資料說明汞整數土壤污染砷整數土壤污染銅整數土壤污染鋅整數土壤污染鎘整數土壤污染鎳整數土壤污染鉻整數土壤污染鉛整數土壤污染區域浸水整數1:海水倒灌 2:河水倒灌 0:無浸水土壤鹽分整數單位：mmhos/cm 灌溉系統布林T:有 F:無坡度布林T:適合栽種 F:不適合栽種開始栽種時間整數單位：月旬土層厚度整數單位：公分
7、季風影響時間整數單位：月旬土質整數等級：1-9（以農機是否可下田為考量依據）排水狀況字串等級：W（自建）S（公有）N(無）表土石礫地布林值T:有 F:無資料來源：土壤圖第二層土壤石礫布林值T:有 F:無資料來源：土壤圖休耕整數1:休耕 0:無 可擴充為農地休耕代碼所在縣市字串所在鄉鎮字串水稻適栽布林值T:適合栽種 F:不適合栽種期作整數1:第一期稻作 2:第二期稻作適合栽種作物字串字串，資料來源：GIS取得此塊農地適合栽種作物名稱串列顯示資訊字串額外顯示資訊11屬性分析適栽性判斷屬性列表屬性名稱資料型態說明產量級別整數單位：1-10產值整數單位：元栽種稻米類別整數1:梗稻 2:秈稻 3:糯米生
8、產成本整數單位：元（全台為定值）休耕標準值整數單位：元適栽等級整數S1,S2,S3適栽（產量S1S2S3）N1,N2不適栽12屬性分析栽培建議屬性列表屬性名稱資料型態說明基肥整數單位：公斤第一次施肥整數單位：公斤第二次施肥整數單位：公斤第三次施肥整數單位：公斤穗肥整數單位：公斤土壤酸鹼度整數單位：ph氮肥施藥量整數單位：公斤肥料施用種類字串硫酸銨(NH4)2SO4,尿素(NH4)2CO基肥施用包數整數單位：包第一次施肥施用包數整數單位：包第二次施肥施用包數整數單位：包第三次施肥施用包數整數單位：包穗施用包數整數單位：包13知識庫推論架構n限制性栽種推論n適栽性評估推論n施肥管理推論1.地號2.
9、灌溉系統資料（Optional）3.土地肥力（Optional）4.稻米種類（梗稻、秈稻、糯米）5.開始種植日期限制性種植推論推論結束限制性因子資料限制栽種適栽推論氣候因子資料適栽性建議Y適栽等級（適栽推論結果）S1,S2,S3,N1,N2N14栽培管理推論栽培因子資料栽培管理建議推論結束產值適栽等級-產量所在縣市因子休耕判斷作物成本因子休耕1.休耕辦法2.重新選擇作物3.栽培管理推論YN適栽等級（適栽推論結果）S1,S2,S3,N1,N215推論架構n限制性種植推論q因為先天限制，無法種植q顯示休耕訊息及相關補助方法n適栽性推論q因為氣候、地力等因素，整體產值是否超過政府補助休耕適栽 v.s
10、.不適栽q推估產值n栽培管理推論q因為土壤本身條件，建議施肥方式與數量等栽培建議q土壤有機值含量推估q土壤氮素含量推估q作物氮需求量推估q實際氮肥量推估16屬性分析n限制性屬性q先天限制，無法藉由人力改變，或改變成本過大之屬性n土壤重金屬污染n土壤有效厚度不足n灌溉水源污染n季風因素n土壤鹽分過高n光照期不足n區域浸水17屬性分析n適栽屬性q無法改變之氣候屬性q農民無法獨立改變之土壤相關屬性q市場與政策屬性n月均溫n年均溫n市場價格n生產成本n休耕標準值n產值18屬性分析n栽培管理屬性（施肥管理）q土壤肥力屬性q稻作屬性n基肥使用量n穗肥使用量n第一次施肥使用量n第二次施肥使用量n氮肥施藥量n
11、土壤酸鹼度)(77.1000,500,2每公頃全氮含量有機含量百分比kg氮釋出量（每公頃）全氮含量100119知識擷取-知識擷取表格變動屬性與結果屬性列表範例屬性名稱資料型態說明變動屬性/結果屬性地質酸鹼度整數單位：ph變動屬性平均雨量整數單位：公釐變動屬性土質整數1:有機壤土、2:壤土、3:礫土變動屬性適合栽種整數1:非常適合 2:適合結果屬性適合夏季栽種整數1:非常適合 2:適合結果屬性知識擷取表格範例適合栽種適合夏季栽種地質酸鹼度PH 57PH 57平均雨量100ml 300ml150ml 250ml土質有機壤土（較佳）、壤土壤土20知識擷取-規則範例n限制栽種推論qIF 表土石礫地=T
12、rue THEN 水稻適栽:=Falsen顯示此筆土地為石礫地，不適合栽種qIF 區域浸水!=0 THEN 水稻適栽:=Falsen顯示此筆土地屬可能海水倒灌區域，不適合栽種n適栽推論qIF 水稻適栽:=True AND 所在鄉鎮=三芝 THEN 水稻適栽:=Truen顯示此筆土地位於三芝地區，建議四到八月第一期稻作n栽培管理推論qIF 水稻適栽:=True AND 期作=2 AND 所在地區=台灣東部 THEN 基肥:=25%*氮肥施藥量,穗肥:=15%*氮肥施藥量n顯示基肥用量為基肥屬性，一般基肥施用時，應在耕耘機第一次碎土後，將肥料撒施在第二層碎土，肥料混入表土12公分內土層中21設計暨開發系統水稻專家系統架構圖 知識庫知識推論系統推論引擎多執行緒作業介面執行緒執行緒執行緒.應用伺服器網頁伺服器應用程式伺服器使用者介面GIS地理資料庫農業環境基本資料庫灌溉地籍土壤氣象肥力使用者介面22系統成果畫面範例
