4.2具有显著社会效益的几类典型应用

除上述电解铝生产过程外，KDTICM与ICCKDSS还应用于农业、现代远程教育网、气象、国际商务等领域，已在6个单位具体实施推广应用(见附件)；分别与国内外13个公司签定了销售与研发协议(见附件)；曾与美国Zaptron公司与德国柏林洪堡大学合作研发(见附件)。

解决了一批原领域尚未解决或解决不好的问题，得到了领域专家的认可，产生了相当可观的效益（尤其是社会效益）。经五次查新证实(见附件)：将知识发现技术用于农业、现代远程教育网、气象及国际商务等领域尚属首次。这种应用又可看作：将创新的知识发现技术与传统的实用智能系统相融合而产生的新型实用智能系统在上述领域中的应用。

4.2.1 农业

在国家自然科学基金重点项目 “基于数据库与知识库的知识发现及其农业应用系统的研究”（项目编号：69835001）的资助下(见附件)，从1999年1月开始至2002年12月，经过四年的努力，我们以安徽省合肥农业示范区为基地,开发出了面向施肥的农业知识发现系统（KDIST-SF）和面向植保的农业知识发现系统（KDIST-ZB），将KDTICM与ICCKDSS成功地应用于施肥、植保及防治病虫害等农业具体领域。

1) 功能简介

(1) 农业生产规划

挖掘实例之一表明：根据土壤肥力和有效硫的含量，采取适当的施肥用量，可取得较大的增产效益。

(2) 施肥

①包含的主要功能模块有：用户库管理模块、数据预处理模块、数据挖掘（KDD）模块、知识评价模块、KDD*模块、KDK模块、帮助模块等。

②肥西油菜知识发现实例(见最后生成的扩展知识库图(图23))。

图23  生成的扩展知识库图

(3) 植保

①包含的主要功能模块有：用户库管理模块、数据预处理模块、数据挖掘（KDD）模块、知识评价模块、KDD*模块、KDK模块、帮助模块等。

②肥西油菜病害诊断知识发现实例(见生成的扩展知识库图(图24))。

图24  生成的扩展知识库图

2）解决的典型问题

① 农业施肥问题。在ICCKDSS的基础上，我们开发的面向施肥的农业知识发现系统—KDIST-SF（开发环境是KDIST/V1.0，用户只需提供自己的数据库和知识库，基本数据库是土壤肥力参数样本数据库，基本知识库是施肥专家系统的样本知识库，由KDD*和KDK*构造相应的知识发现工具箱），可进行土壤肥力评估、施肥量确定、目标产量确定等方面的知识发现和精化。

通过使用ICCKDSS对合肥市相关的农业数据进行挖掘，我们发现：水稻干物质累积和对硒的累积不同步，前者高峰在生长中期，后者以生长后期为主；另外水稻对硒有一定的生物富集作用。将这些规则存于知识库后，根据这些规则，在农艺措施上应在稻灌浆充实前增施一次硒肥，而在缺硒和低硒地区施用硒肥，能显著提高水稻含硒量，改善其营养品质，提高其市场竞争力。这样一方面可以指导人们合理地施加肥料，另一方面也可以指导肥料生产厂家在不同阶段添加不同的微量元素，以适应农业生产的需要。对于农作物其它的数据，也可以这样处理。实际运用证明合肥市油菜施肥专家系统的知识库经过知识发现，得到了完善和进一步精化。

② 农业植保问题。在ICCKDSS的基础上，我们开发了面向植保的农业知识发现系统—KDIST-ZB（开发环境是KDIST/V1.0）。该系统由用户提供植保领域的真实数据库和待精化的基本知识库，在知识发现系统开发平台KDIST/V1.0环境下构建，旨在从植保数据库中发现有用的知识，充实完善基本知识库。它能够完善和精化专家系统知识库，可从植保数据库中发现下列类型知识：1)病虫害诊断知识；2)气象与病虫害发生规律的关联关系；3)预测虫害发生数量；4)发现虫害各代发生程度的序贯模式。

根据我国某地区二十年来的小麦苗情资料和气象信息，我们发现了节气、降水、日照、苗高、苗数等之间的关系，从而有助于对农作物田间管理、施肥、施药等进行有针对性的科学指导；另外还找到了对水稻产量有影响的主要土壤因子有机质、粘粒、CEC、PH、全P之间的关系。此外，我们收集了有关庐江地区三化螟的数据，就以该螟虫数据库作为应用对象，进行数据挖掘。庐江螟虫害数据库中，记录的属性分别为雌虫密度，雄虫密度，最低温度，平均温度，降雨量，日照时数等，对它们利用语言场和语言值的方法处理以后，再进行挖掘，结果发现许多有价值的规律，例如“降水量很小，雄虫密度很小”、“降水量很小，雌虫密度很小”，所以在降水量大的年份要注意防止三化螟病虫害等。(注：这里的“大”、“小”是实际数据经语言场、语言值理论处理后的语言值) 实际运用证明庐江地区植保专家系统的知识库经过知识发现，得到了完善和进一步精化。

以上这两个系统已经在国家863智能农业信息技术应用安徽示范区进行了试验和应用，对原有专家系统的知识库进行了丰富和完善，并推动了农业数据库建设与充实，产生了显著的经济和社会效益。（见安徽省农技推广总站用户报告）

通过ICCKDSS软件平台，还可以方便地开发出诸如园艺、水产、畜禽等知识发现系统，具有十分广阔的应用前景。

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