 |
Экспертные системы в определении фитонцидной активности растения и подборе состава фитокомпозиций
|
|
|
|
Определение фитонцидной активности растения и подбор состава фитокомпозиций является важной задачей экологического фитодизайна. Для решения этой задачи разработаны современные технологии измерений химического состава клеточного сока и определения фитонцидных свойств растений. Однако их эффективное использование требует учета многочисленных взаимосвязанных факторов, включающих информацию о месте произрастания растения, взаимодействия с другими растениями и эффективности созданной фитокомпозиции. Такой учет затруднен без применения компьютерных технологий обработки и анализа данных на базе искусственного интеллекта.
Экспертные системы, являющиеся одной из областей применения искусственного интеллекта, используются для анализа и обработки разных типов информации путем имитации хода рассуждения, которым воспользовался бы эксперт при решении поставленной задачи.
Исследования в области использования искусственного интеллекта в области медико-экологического фитодизайна направлены на создание фитокомпозиций различного назначения и рекомендаций по уходу за такими фитокомпозициями. Авторами разработана структура экспертной системы для определения фитонцидной активности растения и подбора состава фитокомпозиций по заданным условиям внутренней среды помещений.
Для принятия решений в области фитодизайна экспертная система (ЭС) должна решать следующие классы задач:
• Прогнозная оценка фитонцидной активности растения по составу клеточного сока и выделяемым в воздух ЛФОВ;
• Определение групп микроорганизмов, на которые может оказывать влияние выделяемые растением ЛФОВ;
• Подбор растений, составляющих фитокомпозицию целевого назначения с учетом микроклимата и размеров помещения.
|
|
|
Решение этих задач возможно путем интеграции в системе соответствующих подсистем. Каждая подсистема концентрирует в себе знания экспертов, необходимые для решения поставленной перед нею задачи. Для хранения экспертных знаний применяется «база знаний», которая содержит информацию о методах подбора оптимального состава фитокомпозиций, особенностях их применения, типичных и граничных параметрах объектов исследования, законах взаимодействия параметров и т.д. Особенностью «базы знаний» является то, что ее структура (в отличие от структуры обычных баз данных), позволяет вести поиск информации «разумно», исключая заведомо ложные ветви рассуждений. Механизм работы с «базой знаний», реализованный в ЭС, позволяет системе автоматически получать новые знания на основе входных данных и дополнять ее новыми закономерностями.
Описание работы ЭС
Данные о химическом составе клеточного сока, растения параметров микроклимата и размеров помещений вводятся пользователем в начале работы. Система проверяет достоверность этих данных и дополняет их с помощью подключаемых модулей и анализирует состав клеточного сока на наличие в нем веществ, относящихся к ЛФОВ. Далее осуществляется запрос в «базу знаний» для определения фитонцидной активности растения. На следующем этапе полученные данные анализируются и определяются группы микроорганизмов, на которые растение способно воздействовать.
Заключительным этапом является обращение в модуль «базы знаний» – базу данных по растениям, рекомендуемым для подбора фитокомпозиций. Система анализирует полученные данные и выводит пользователю примерный состав фитокомпозиции с учетом параметров микроклимата и размера помещения.
Примерная схема ЭС показана на рис. 3.29
Вывод результата
|
|
|
—► - запрос
+ - - потоки информации
Рис.3. 29 Схема работы экспертной системы
В составе «базы знаний» ЭС могут входить базы данных, содержащие информацию о фитонцидной активности растений, группы микроорганизмов и база данных по растениям известной фитонцидности (рис. 3.29).
Обновление базы данных может осуществляться вручную по мере поступления новых данных и автоматически - с вводом входных данных пользователем. Базы данных для ЭФ-дизайна могут пополняться данными, информацией получаемыми при реализации программ Европейского сообщества, таких как MAST, и проектами ОЙРОЭНВАЭРОН.
Контрольные вопросы к главе 3
1. Назовите современные классификации комнатных растений.
2. На какие группы делят растения по способности улучшать микроэкологические условия?
3. Назовите виды растений, обладающие бактерицидной активностью.
4. Назовите виды растений, обладающие фунгицидной активностью.
5. Назовите виды растений обладающие антивирусной активностью.
6. Назовите виды растений, обладающие способностью увлажнять воздух.
7. Назовите виды растений, оказывающие стимулирующее действие на ЦНС
8. Назовите виды растений, обладающие способность поглощать и аккумулировать из воздуха химические вещества бактерицидной активностью.
9. Какие условия необходимо соблюдать чтобы поддержать растения на высоком функциональном уровне?
10. Перечислите виды группировки комнатных растений для фитокомпозиций.
11. Назовите 5 возможных мест размещения фитокомпозиций.
12. Назовите основные принципы композиционирования.
13. Какие химические вещества преобладаю в клеточном соке Аукубы Японской, Каланхое Блосфельда, Мирта обыкновенного и Бегонии королевской?
14. Назовите специфические вещества характерные Аукубе Японской.
15. Какие ЛФОВ присутствующие в клеточном соке выделяются в окружающую среду?
16. Какие классы задач решаются в экспертных системах для принятия решений?
17. Опишите принципы работы экспертной системы.
Задания к главе 3
1.Составьте, используя данные таблицы 1.3 бактерицидную, увлажняющую, теневыносливую фитокомпозицию.
2. Опишите формулой предложенную вами фитокомпозицию
3. Составьте, используя таблицы 1.3 и 3.1 фунгицидную светолюбивую фитокомпозицию. Опишите формулой предложенную вами фитокомпозицию.
|
|
|
4. Составьте, используя таблицы 1.3 и 3.1 универсальную фитокомпозицию. Опишите формулой предложенную вами фитокомпозицию.
5. Составьте, используя таблицы 1.3 и 3.1 стимулирующую, увлажняющую фитокомпозицию. Опишите формулой предложенную вами фитокомпозицию.
6. Составьте, используя таблицы 1.3 и 3.1 фитонцидную фитокомпозицию. Опишите формулой предложенную вами фитокомпозицию.
|
|
|
