Документ 3894063

УДК 004.896(06) Интеллектуальные системы и технологии
В.В. МАНЖЕЛЕЙ, Т.Л. ЛАПИНА
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
РАЗРАБОТКА ПРОТОТИПА ДИНАМИЧЕСКОЙ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ «ТЕПЛИЦА»
ДЛЯ МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ
ВЫРАЩИВАНИЯ КЛУБНИКИ В ПАРНИКЕ
Целью данной работы является создание прототипа динамической
интеллектуальной системы мониторинга и управления процессом выращивания
клубники в теплице.
«Теплица» - это демонстрационный прототип динамической
интеллектуальной системы (ДИС), предназначенный для мониторинга и
управления процессом выращивания клубники в теплице, так как эта культура
достаточно прихотлива. В связи с тем, что наибольшее распространение эта
ягода находит на приусадебных и дачных участках, была создана ДИС,
ориентированная под большие масштабы посадок клубники с учетом таких
факторов, как состояние почвы, время года, температура в теплице и др.,
влияющих на количество урожая и его качество [1,3]. Таким образом, система
«Теплица» при интеграции в программно-аппаратный комплекс, управляющий
тепличным хозяйством, обеспечивает поддержку решения задач, связанных с
контролем процесса роста ягод, слежением за состоянием окружающей среды
и внешними факторами, выдавая сообщения для оператора о месте
возникновения конкретной проблемы, проводя анализ решения данной
проблемы и предлагая возможные варианты ее устранения.
Разработка прототипа данной системы проводилась с помощью
инструментального средства G2 (Gensym Corp.), предназначенного для
разработки интеллектуальных систем управления и моделирования в реальном
времени [4].
Демонстрационный прототип ДИС предназначен для решения следующих
конкретных задач:
 мониторинг состояния почвы;
 мониторинг сезона (высадка и сборка урожая);
 мониторинг температуры в теплице;
 мониторинг влияния внешних воздействий на клубнику;
 мониторинг количества урожая;
 мониторинг гибели урожая;
ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 3
250
УДК 004.896(06) Интеллектуальные системы и технологии
 информирование о возникших непредвиденных обстоятельствах (в
частности заболевание почвы, появление вредоносные насекомых, резкое
похолодание, повышенное «пускание усов» и др.);
 выдача рекомендаций по способам устранения возникших проблем.
Для успешного решения перечисленных задач была разработана
имитационная модель внешнего мира, представляющего собой теплицу, в
которой растет клубника [5]. Поскольку клубника нуждается в своевременном
поливе, удалении ненужных усов, опрыскивании, поддержании теплой
температуры и т.д., то в составе комплекса, управляющего теплицей,
используются специальные датчики, контролирующие все процессы,
происходящие в парнике. При возникновении какой-либо экстренной
ситуации, на основе вывода решений ДИС, оператору выдается сообщение о
том, что необходимо сделать для устранения проблемы или проблема решается
в автоматическом режиме.
Для оператора комплекса предусмотрены возможности варьирования
следующими основными параметрами:
 площадь теплицы;
 температура воздуха;
 время года;
 количество рассады и др.
Таким образом, разработанная ДИС, интегрированная в программноаппаратный комплекс управления теплицей, может быть использована для
мониторинга и управления процессом выращивания клубники круглый год,
при условии влияния ограниченного числа внешних факторов.
Важным достоинством системы «Теплица» является возможность
расширения базы знаний, добавления дополнительных факторов,
оказывающих влияние на условия выращивания клубники, а также наличие
средств нейтрализации воздействия данных факторов, что позволяет
моделировать ситуации, максимально приближенные к реальным.
Список литературы
1. Драгар А. Практическое руководство. Клубника круглый год. Москва, 2003.
2. Драганчук М. Выращивание клубники. Москва, 2000.
3. Маркин А.В. Сад и огород для лентяек. Москва, 2001.
4. Попов Э.В., Фоминых И.Б., Кисель Е.Б., Шапот М.Д. Статические и динамические
экспертные системы. М: Финансы и статистика, 1996. 320 с.
5. Емельянов В.В., Ясиновский С.И. Введение в интеллектуальное имитационное
моделирование». М.: Анвик, 1998.
ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 3
251