بخشی از مقاله
چکیده
انتخاب صحیح سیستم آبیاری نقش مهمی در بهرهبرداری بهینه از منابع آب وخاک دارد که انجام آن مستلزم دخالت دادن پارامترهای متعددی از آب ، خاک ،گیاه،شرایط اجتماعی واقتصادی بهره برداروغیره میباشد.علاوهبراین،بکارگیری هرسیستم آبیاری دارای محدودیتهای خاصی است.اراینرومسئله انتخاب سیستم آبیاری نسبتا پیچیده بوده ونیاز به حجم زیادی از دانش وتجربه دارد.سیستمهای خبره بدلیل برخورداری از قابلیت هوش مصنوعی قادر به حل مسائل پیچیده با حجم زیادی از دانش وتجربه - که عموما کیفی هستند - میباشند.برمبنای این فرضیه، طراحی یک سیستم خبره - به نام Isys - که قابلیت ارائه پیشنهاد برای انتخاب سیستم آبیاری مناسب باشد، هدف طرح پژوهشی مورد نظر قرارگرفت.
در این طرح ابتدا ازطریق پژوهش کتابخانهای ونظرخواهی از متخصصان مربوطه - گفتگوی مستقیم وپرسشنامه - معیارها وعوامل مهم در انتخاب سیستم آبیاری ، شناسایی وبر اساس آنها ساختار دانش،گردآوری وترسیم گردید.سپس دانش ساختاربندی شده به کمک نرم افزار توسعه سیستم حبره Exsysطراحی وبازنمایی شد وپس از انجام مرحله صحت سنجی دانش بازنمایی شده، مدل مذکور تهیه شد.برای امتحان اعتبار مدل ، سه نمونه مسئله در نظر گرفته شد ومدل برای آنها اجرا گردید.نظر دوتن از افراد خبره ومتخصص در این رشته نیز در مورد سه نمونه مسئله فوق گرفته شد،نتایج مدل با نتیجه تصمیمگیری افراد خبره سازگاری خوبی نشان داد.
کلمات کلیدی: انتخاب سیستم آبیاری, هوشمند, سیستم خبره
.1 مقدمه
انتخاب صحیح سیستم آبیاری نقش مهمی دربهرهبرداری بهینه از منابع آب وخاک دارد. علم به خصوصیات و محدودیتهای سیستمهای آبیاری مشخصات فیزیکی محل واهداف و پیامدهای زیست محیطی,اجتماعی واقتصادی, انتخاب سیستم آبیاری رابه مسئله پیچیده ای تبدیل می کند که لازم است درطرحهای توسعه به همه آنها بطور عمیق وکامل,توجه شود - . - 6سیستمهای هوشمندمی توانندطبیعی یا مصنوعی باشندوهوش مصنوعی روند خاصی از سیستم هوشمند است که رویکردغالب آن نمادگراست. سیستمی راهوشمندتلقی می کنیم که به نحوی دانش رابازنمایی کند - . - 1براین مبنا سیستمهای خبره - Expert systems - را جزو سیستمهای هوشمندمی داننندزیرا قادرند همانند جریان تفکر ودانش یک متخصص یا مشاور انسانی در یک حوزه خاص, در حل مسائل مربوط به آن حوزه,عملنمایند.
از این سیستمها برای حل مسائل تصمیم گیری, تشخیص, تخصیص منابع و...در حوزه های مختلف صنعت, کشاورزی, پزشکی وغیره استفاده های فراوانی شده است ودر همه این حوزه ها, طراحی یک سیستم خبره باکمک یکی ازاین سه روش صورت می گیرد: ا - پوسته توسعه سیستم خبره - 2 زبانهای برنامه نویسی - 3ترکیبی از دو روش قبلی.برای انتخاب سیستم آبیاری مناسب ابزار یا روشهای متفاوتی در منابع علمی گزارش شده است. هارت وهمکاران - 1989 - دو سیستم خبره برای انتخاب مناسبترین روش آبیاری توسعه دادندکه قادر به ارزیابی اقتصادی سیستمهای منتخب نبوده و فقط برای انتخاب مقدماتی است.تسل ویایتیو - 23 - 1990 معیار را برای انتخاب 10سیستم آبیاری در نظرگرفتند وبا استفاده از یک روش تصمیم گیری چندمعیاره, مرتبه اولویت این سیستمها را برای یک پروژه خاص تعیین کردند.
کومار وهمکاران - - 1992 برای بررسی مقدماتی تناسب مکانی سه روش آبیاری بارانی در منطقه ویرجینیایک سیستم خبره را توسعه دادندکه با توجه به محدودیتهای زراعی ومهندسی روش مناسب را معرفی می کند.نوروزی - - 1375 روشی را براساس جمع جبری امتیازات مربوط به تاثیر پارامترهای دخیل در انتخاب سیستم آبیاری ارائه دادکه قادر به تعیین امتیازات سیستمهای آبیاری در شرایط مفروض می باشد. براساس نتایج مطالعات وقابلیتهایی که در بالادر مورد سیستمهای خبره اشاره شد، هدف از این تحقیق، طراحی یک سیستم خبره برای انتخاب سیستم آبیاری - بنام - Isys بودکه در این مقاله تشریح می گردد.
.2 مواد و روشها
در این تحقیق برای توسعه سیستم خبره مورد نظراز پوستهای بنام Exsysاستفاده شده است .باتوجه به مشخصات وقابلیتهای ویژه این پوسته، ابتدا به معرفی اجمالی آن - به عنوان مواد یا ابزار این تحقیق - پرداخته وسپس روشها ومراحل کار تشریح می شود.
.1-2 معرفی پوسته مورد استفاده
پوسته Exsysیک نرمافزار عمومی برای توسعه سیستم های خبره میباشد که در آن دستورات زیادی برای تغییر یا اصلاح پیشفرضهای پوسته، تعبیه شده است - . - 4موتوراستنتاجی وپایگاه دانش ازاجزا اصلی سیستمهای خبره می باشند.موتور استنتاجی برنامه کامپیوتری است که از طریق استنتاج نحوه بکارگیری از دانش موجود درپایگاه دانش را براساس ورودیهای کاربر تعیین می کند. یکی ازروشهای استنتاج, روش زنجیره ای پسرو می باشدوموتوراستنتاجی در پوسته Exsys بطورپیش فرض ازاین روش استفاده میکند . پایگاه دانش, بخشی از سیستم خبره است که دانش گردآوری شده,درآن اندوخته می شود. دراین پوسته،برای تبدیل - یا بازنمایی - دانش واطلاعات به زبان سیستم، روش قواعد - - Rules استفاده شده که در آن هر قاعده بصورت زیر بیان میگردند :
"عبارات جزای شرط" " THEN/ELSE عبارات شرط" IF درعبارات شرط وجزای شرط ،از چهار مفهوم کوالیفر - - Qualifier، متغیر، گزینه - - Choice وکانفیدنس - - Confidence، استفاده میشود.کوالیفرها برای پارامترهایی بکارمیروندکه دارای چند مقدارمعین - حرفی یا عددی - باشند ازاینرو برای بیان پارامترهای کیفی بسیار مناسبند. متغیرهادر عبارات ریاضی وبرای بیان پارامترهایی که مقدار معینی ندارند بکار می روند. گزینهها راهحلهای ممکن برای مسئله بوده که سیستم خبره مربوطه از بین آنها تصمیم میگیرد. مسائلی که برای حل آنهاازسیستمهای خبره استفاده می شودعموما با عدم قطعیت سروکار دارند.
بدین دلیل کانفیدنسها در پوسته مذکور, برای تخصیص درجات اعتماد - یا میزان قطعیت - گزینههاوعبارات مربوط به متغیرها وکوالیفرها، درنظر گرفته شده اند . دراین پوسته برای محاسبه کانفیدنس نتیجه، شش روش، تعبیه شده است که عبارتند از روشهای: صفرویک ، صفر تا 10 ، -100تا +100 ، افزایشی کاهشی ، فرمول ویژه ومنطق فازی . روش صفرویک برای تصمیمگیریهای قطعی مناسبند.درروش صفرتا 10 کانفیدنس نتیجه، حاصل میانگین حسابی مقادیر بین صفرو10 - غیراز صفر و - 10کانفیدنس هادر قواعداجرا شده ، میباشد و مقدار آن در حالتی که حداقل دریکی از قواعد، صفر یا 10 باشد، بترتیب
