基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與灰色CBR的南美白對蝦專家系統(tǒng)研究.pdf

1、南美白對蝦是我國重要的經(jīng)濟(jì)類養(yǎng)殖蝦種，但由于大多數(shù)養(yǎng)殖戶沒有進(jìn)行過專業(yè)的養(yǎng)殖知識(shí)學(xué)習(xí)，并且缺乏專業(yè)的培訓(xùn)與指導(dǎo)，造成他們對疾病的發(fā)生規(guī)律認(rèn)識(shí)不夠深刻。加上養(yǎng)殖戶大都比較分散，因而在蝦病診斷與防治過程中，常常由于缺乏領(lǐng)域?qū)＜业默F(xiàn)場指導(dǎo)，或由于專家的指導(dǎo)不夠及時(shí)而給養(yǎng)殖戶造成巨大的損失。進(jìn)而逐漸形成了領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)的供給和養(yǎng)殖戶的生產(chǎn)需求之間的傳播瓶頸。因此，開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的南美白對蝦專家系統(tǒng)來解決目前存在的問題勢在必行。
　　 目前，

2、專家系統(tǒng)中最常用的推理技術(shù)有：CBR(基于案例的推理)，RBR(基于規(guī)則的推理)，以及基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理等。然而，他們都有各自優(yōu)點(diǎn)和不足，例如：RBR知識(shí)表達(dá)直觀，易于理解與實(shí)現(xiàn)，不需要系統(tǒng)模型，但是卻無法處理新遇到的情況，無法自動(dòng)進(jìn)行知識(shí)更新，嚴(yán)重依賴領(lǐng)域?qū)＜?，并且知識(shí)規(guī)則提取難度大；CBR知識(shí)獲取容易，可以自動(dòng)更新，但是過于依賴案例庫?；谌斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)功能，但是嚴(yán)重依賴訓(xùn)練樣本集，無法給出推理說明。

3、>　　 本文在研究原有CBR專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了一種將CBR、灰色理論、模糊理論以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的推理方法，并將其成功地應(yīng)用于南美白對蝦專家系統(tǒng)。一個(gè)典型的CBR問題求解過程的基本步驟可以歸納為：案例檢索、案例重用、案例修正和案例保留。該方法在CBR的基礎(chǔ)上，采用歷史案例組成BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)樣本供BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，當(dāng)學(xué)習(xí)達(dá)到要求后，在案例檢索步驟中引入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行案例的匹配，然后對輸出的數(shù)據(jù)通過模糊函數(shù)進(jìn)行去誤差處理，

4、接著再采用白化權(quán)函數(shù)進(jìn)行灰色化評估，并將計(jì)算出的所患疾病的詳細(xì)信息輸出給用戶，最后將此次診斷作為新案例添加到案例庫以供BP網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)。
　　 本文的研究方法包括：
　　 (1)采用CBR作為核心推理技術(shù)，構(gòu)建專家系統(tǒng)的整體框架，將領(lǐng)域知識(shí)按照癥狀分類，并將固定的癥狀按照規(guī)則進(jìn)行數(shù)值化，并以一定的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存放于數(shù)據(jù)庫中，以便于知識(shí)的存儲(chǔ)、檢索及推理。
　　 (2)通過模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建領(lǐng)域知識(shí)之間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，通過C

5、BR所生成的案例庫來組成學(xué)習(xí)樣本，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，當(dāng)學(xué)習(xí)完成后即可用于疾病診斷。
　　 (3)考慮到在將專家的知識(shí)從文字型轉(zhuǎn)換到數(shù)值型的過程中存在著數(shù)值模糊，推理的結(jié)果中必然會(huì)存在不確定性，所以本文采用模糊理論的方法來優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出，并計(jì)算診斷結(jié)果可信度供用戶參考。
　　 (4)對于輸出的結(jié)果，通過灰色理論的方法將診斷結(jié)果從數(shù)值型信息轉(zhuǎn)換成文字型信息，并對診斷結(jié)果進(jìn)行評估。按照可信度大小輸出可能的五種疾病供用戶參考，以

6、免發(fā)生誤診。
　　 本系統(tǒng)的前臺(tái)采用ASP技術(shù)開發(fā)實(shí)現(xiàn)，案例庫存儲(chǔ)采用SQL Server2000數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)分為四大模塊：疾病診斷系統(tǒng)、疾病查詢系統(tǒng)、日常管理技術(shù)以及養(yǎng)殖基礎(chǔ)知識(shí)。已開發(fā)的南美白對蝦疾病診斷專家系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：用戶通過將蝦體癥狀輸入到系統(tǒng)即可進(jìn)行疾病診斷，及時(shí)獲得南美白對蝦可能患有的疾病和具體的防治措施，查看養(yǎng)殖和管理知識(shí)，并通過系統(tǒng)的餌料推薦功能計(jì)算飼料投喂的重量和方法等功能。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及系統(tǒng)的實(shí)際