·524 智能系统学报 第3卷 但对复杂问题的知识描述能力还非常有限 棉花高产 本文从知识组织结构和知识描述语言两个层次 栽培管 研究农业智能系统的知识表示，结合农业知识库的 特点，提出基于框架知识单元和求解知识单元的知 提前准各移栽技术 种植密度 棉田管理 病虫出 识表示模型，并以XML作为知识描述语言，通过语 防治 法规范的定义，将半结构和非结构化的知识进行尽 可能的结构化存储，形成XML知识库文档，推理机 蕾期管四 花铃地 品种选样 种子准备 管理 依据该知识库文档进行推理.平台采用VC.NET 2003作为开发工具，目前已投入正式使用，较以往 料准备 棉田准备 出期管理 吐絮期 开发平台越来越多地体现出在知识表达、知识扩充、 管理 知识模块化、知识共享等方面的优势 图1框架树片段 Fig.1 Segment of frame tree 1农业智能系统知识库的知识组织 结构 架，该叶子节点就是子框架的根节点.否则叶子节点 就为具体求解的求解目标，图1中，品种选择、肥料 知识表示方法可以从以下几个方面来衡量们： 准备、蕾期管理等是要具体求解的目标.每个求解目 1)表示能力，具备将问题求解中的各类形式化知识 标都有一个“求解类型”属性，指明求解目标的求解 完全表示出来的能力；2)可理解性，便于理解和实 方式.简单的形式可以是直接显示描述问题解决内 现；3)可操作性，有利于知识的利用，能使基于知识 容的网页、播放视频等，复杂问题的求解形式可以是 的推理有效地、符合逻辑地进行；4)结构性，便于知 通过求解知识单元求解，也可以直接调用外部构件 识系统的维护、管理及扩充，并有利于推理的进行. 进行求解，比如神经网络构件、数据挖掘构件等。 知识表示方式有两大基本类型：陈述性表示和 一个求解目标可以包含一个或多个求解资源，或 过程性表示1,2].这是知识理论中的经典问题.陈述 者叫做求解内容.比如目标“种子准备”的求解类型是 性表示方式强调知识的静态，即描述事物的属性及 webpage,推理机根据该属性，提取求解资源，即网页 其相互关系；过程性表示方式则强调知识的动态，即 “zzzb.htm”,在界面中显示.目标“肥料准备”的求解 表示推理和搜索相关事实等运用知识的过程.与知 类型是sku,推理机根据这个属性，分别找到包含的3 识表示方式的这种分类吻合，本文提出的知识表示 个求解资源对应的求解知识单元进行求解， 方法，引入框架知识单元(frame knowledge unit, 1.2求解知识单元 FKU)和求解知识单元(solving knowledge unit,SKU) 求解知识单元指的是描述一个问题求解的过程 的概念，将陈述表示对应框架知识单元，过程表示对 性知识.通过框架树，描述了问题的层次结构以及求 应于求解知识单元 解目标，接下来求解目标如何实现，就要通过求解知 1.1框架知识单元 识单元来完成.。 描述问题逐层分解的框架体系树的知识单元， 类似于程序设计中完成一个基本功能的函数： 体现了求解问题所包含的知识内容和知识间的层次 求解知识单元包括变量声明部分(VARLIST)和执 关系.将要求解的问题按照领域特征和专家知识结 行部分(BODY).变量声明部分定义问题求解过程 构进行层层分解与细化，形成一个树状框架结构，称 中所需的变量，按照变量的用途、变量值的获取方式 为框架树.这种树状结构很直观地描述了整个智能 等属性，将变量分为一般变量(general)、sku变量和 系统知识结点之间的层次关系.以棉花栽培管理专 临时变量3种类型(typ).一般变量又包含3种数 家系统为例，开发平台构建的框架体系树片段如 据类型(datatype):枚举型、实数型、字符串型.推理 过程中用到且其值未知的情况下，通过人机交互界 图1所示 面提问用户.对sku变量，其变量值通过调用其他 框架树中每个节点都是一个框架知识单元，与 sku得到.临时变量是在计算过程中保存临时结果 其关联的上层节点是父节点，所以框架树对应的框 的变量.所以这里，sku变量和临时变量是求解知识 架知识单元是一个单元层层嵌套的结构.框架树过 于复杂的时候，树的叶子节点还可以引出一个子框 单元的局部变量，一般变量的值的作用范围是其所 在的求解目标.执行部分描述了问题求解过程所需