绪论
1.1 选题的研究意义
人类自起源之初至今，储存生活资料的需求一直未曾改变，而粮食的储存则是其中最迫切、最重要的需求。中国历代王朝也都高度的重视兴仓储粮，《礼记》中有记载“三年耕必有一年之食，九年耕必有三年之食，以三十年之通，虽有凶旱水溢，民无菜色”，管仲亦曾有言“仓廪实而知礼节，衣食足而知荣辱”，统治者对粮食储藏的关注程度可见一斑。几千年来，广大的劳动人民在粮食仓储管理中也积累了丰富的经验。现阶段的中国，粮食储藏工作更是关系国计民生，关乎国家安全和社会稳定，粮食储藏工作的重要性显得特别突出。
粮食的安全储藏，这是一个世界性的难题，根据联合国粮农组织的调查显示，世界上平均每年的储粮损耗占粮食总产量的 10%，其中部分国家甚至高达 30%。不难看出，减少粮食在储藏过程中损耗是储粮工作的首要任务，将会是确保国家粮食安全的重要举措。要做好粮食的储藏工作，离不开以下几个要素：首先是要有良好的仓房及其配套设施；其次是需要采用一系列比较先进的储藏保管技术；然后是依靠一套系统科学的管理方法。自上世纪 90 年代起，为解决粮食仓储设施落后和流通效率低等问题，我国政府投入巨资大力建设了一批大规模粮食储藏设施，与此同时，如何保障粮食储藏安全也就成为一个不可回避的问题摆在了我们面前[1]。目前，在我国广大的基层地区，还相对缺乏有经验的储粮专家，一线储粮工作者对粮食储运过程中的各种症状表现认识有限，不能够科学合理的判断和预测潜在的危害。
农业基层工作者对粮食储藏中出现问题的诊断以外观诊断为主，而此时危害往往已经形成，只能想办法找到其发生异常症状的根源，亡羊补牢，损失已经无法挽回。由于在储粮过程中粮食本身是一个动态变化过程，极易受到外界环境因素的影响，如通风、光照、温度、湿度、氧含量等，处理不善极易导致粮食的变质损耗。
随着信息技术的不断发展，广大的粮食储藏工作者对于储粮过程中出现的问题及其解决方法的总结已经比较全面，但是目前还缺少一个较为实用平台对储粮问题进行汇总并进行系统化理论化的综合分析；对于潜在的威胁，还没有具体的理论依据进行判断并及时给出解决方案。随着信息技术的发展和计算机技术、网络技术的应用，以农业科技为依托建立的农业网络专家系统将在全国范围内得到广泛的推广，它不仅是农业科学和技术传播的重要途径，而且加深农业生产和科学技术之间的联系，将科学技术在农业领域进行更为广泛的推广。目前国内外有许多专业科研机构在对储粮安全问题进行研究，借助当前先进的科学技术，研究开发了许多与粮食储藏安全相关的专家系统，这些专家系统一般是依靠模仿人类专家对储粮安全问题进行诊断，解决了以往仅依靠经验防治的诸多弊端，促进了储粮安全事故诊断进一步向科学防治迈进[2]。
Internet 的发展为储粮安全诊断提供了一个高效迅速推广科研成果的平台，本文所研究的目的在于通过深入分析涉及粮食储藏安全问题诊断的典型实例并建立有效的知识库，研究预防及诊断过程出现的推理规则，建立一个系统化的应用平台应用于粮食的安全储藏，确保粮食储存过程中出现的问题得到及时的解决，最大限度的减少经济损失。本课题研究要求系统具备可靠性和准确性，实现用户依照特定的方式“提问”，系统便可自动分析和判断并能迅速给出结果，准确“回答”用户所提出的问题；或根据当前的各类因素综合，包括气象，地理，粮堆温湿度及空气成分等自动判断异常并给出警示及相应的解决方案。
1.2 专家系统综述
1.2.1 专家系统的定义
专家系统(ES)就是一个在某一特定领域内，运用人类专家的丰富知识进行推理求解的计算机程序系统。专家系统使用人类专家推理的计算机模型来处理现实世界中需要专家做出解释的复杂问题，并得出与专家相同的结论。专家系统是一个智能的计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题[3]。专家系统是人工智能应用研究最活跃和最广泛的领域之一。自 60 年代开始，经历了近三十年的发展历史，取得了很大成功，数以万计的专家系统相继出现，被广泛地应用于国民经济的各个领域，如：医学、农业、军事、气象、地质、法律、科学技术、教育等方面[4]。
1.2.2 专家系统的构成
知识库和推理机是专家系统的核心，因此，专家系统可以抽象地表示为：专家系统=知识+推理。此外，随着系统的不断完善，还包括知识获取部分、人机接口(用户界面)、解释机制以及全局数据库等几部分。如图 1-1 所示。
(1)知识库
知识库是知识的集合，是专家系统包含领域知识的部分。知识库的概念是数据库的概念在知识处理领域的拓广和衍生。知识库用于存储某些领域专家系统的专门知识，包括事实、可行操作与规则等。
第二章 理论与方法................9
2.1 软件体系结构 ...................9
2.2 构建粮食储藏专家系统的基本步骤 ................ 11
2.3 粮食储藏专家系统介绍 ................12
2.4 小结 ............15
第三章 知识库的构建...............16
3.1 知识的分类和表示 ..................16
3.2 粮食仓储知识的专业归纳 ................21
3.3 知识获取 .................39
第四章 知识获取机制............... 44
4.1 人工神经网络理论介绍.............. 45
4.2 知识获取系统设计................ 49
4.3 其他辅助设计............... 54
结论
作为一门实践性很强的学科，专家系统正随着实践不断地向前发展，它不应该有一个固定不变的模式，而应能够根据实际问题的需要选择和创造最佳模式[48]。这是一个既需要有一定的理论基础又能发挥个人创造性的极富挑战性的研究领域。本文对粮食储藏专家系统进行了较为深入的研究，并针对具体问题给出解决方案。本文就以下方面做了深入系统的研究，并取得一定的成果：
(1)对粮食储藏专家系统进行了需求分析、收集整理了粮食仓储的专业知识，并根据粮食仓储的特点，对其进行了归纳，建立适合粮食储藏决策时的规则库和内容丰富的知识库等，包含了许多决策知识和经验以供参考；
(2)通过对粮食储藏领域的知识和各种知识表示方法的分析，运用专家系统的产生式规则表示法，结合“产生式规则”，研究了一种通用灵活的知识的表示方法。
参考文献
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