陳佳濤 陳鑫 王梅
摘 要:隨著生豬養(yǎng)殖規(guī)?;图s化的發(fā)展,豬病危害日益凸顯,嚴重制約了我國養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。為了滿足生豬養(yǎng)殖場對獸醫(yī)資源的需求,本系統(tǒng)利用現(xiàn)代數(shù)字化信息技術,從專家人工診斷和基于SOM神經網絡的智能診斷兩種機制,為豬病診斷提供一種直觀、便捷的遠程輔助診斷工具。
關鍵詞:養(yǎng)殖規(guī)模;豬病診斷;SOM神經網絡
文章編號:1004-7026(2018)13-0092-01 中國圖書分類號:TH165.3 文獻標志碼:A
1 引言
隨著我國經濟的發(fā)展和人們物質需求的不斷增加,我國的養(yǎng)豬業(yè)獲得了持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。但是豬病的危害日益嚴重,給我國的養(yǎng)豬業(yè)造成了巨大的經濟損失。隨著信息技術在動物疫病的防控方面的發(fā)展,以計算機技術為支撐的畜禽遠程診斷系統(tǒng)為畜禽疾病診斷提供了一個新的研究方向。因此,結合畜禽養(yǎng)殖用戶的需求,建立一個智能化、數(shù)字化的獸醫(yī)遠程交互診斷平臺刻不容緩。
2 系統(tǒng)診斷機制
2.1 專家人工診斷
用戶登錄系統(tǒng),通過提示輸入豬群的發(fā)病情況(流行狀況、臨床和病理變化),上傳從種豬生產信息監(jiān)控系統(tǒng)中獲取的生豬實時圖片,生成豬病報告。專家通過登錄系統(tǒng)獲取豬病報告,對豬病進行診斷并給出處方建議。
2.2 遠程智能診斷
2.2.1 建立豬病信息數(shù)據(jù)庫
為保證豬病信息的準確性,系統(tǒng)采用人工獲取的方式,廣泛地收集豬病診斷方面的資料,包括實體圖書、論文期刊等,從中挑選系統(tǒng)所需的知識整理成原始資料,然后將這些原始知識交由豬病專家進行修改和完善。最終得到適合生豬場遠程診斷系統(tǒng)應用的知識,建立豬病信息數(shù)據(jù)庫[1],其信息項目列表見表1。
2.2.2 基于SOM神經網絡的智能診斷模型
我們在系統(tǒng)中使用SOM神經網絡診斷,它的特點是將相鄰關系強加在簇質心上,互為鄰居的簇之間比非鄰居的簇之間更相關,這種聯(lián)系有利于聚類結果的解釋和可視化。
2.2.3 智能診斷步驟
系統(tǒng)的智能診斷方式采用基于SOM神經網絡對生豬病情診斷聚類模型,診斷步驟如下:
從數(shù)據(jù)庫中選取1 000組患病生豬的各項健康指標數(shù)據(jù)以及各組對應的病情診斷結果,對這1000組數(shù)據(jù)進行歸一化處理。
用SOM神經網絡對每一組樣本數(shù)據(jù)進行訓練學習,得到生豬病情診斷的訓練集,以此作為診斷的標準數(shù)據(jù)庫,根據(jù)訓練結果,主要提取出8大類常見生豬疾病,分別為營養(yǎng)不良、消化不良、體溫異常、內分泌異常、肺部感染、身體囊腫、心臟不適、炎癥[2]。
在訓練數(shù)據(jù)過程中,我們分別進行了步數(shù)為50、100、200、500、1 000的樣本數(shù)據(jù)訓練。當訓練步數(shù)為500時,每個樣本就已經被劃為一類,這種結果更加細化。當訓練步數(shù)為1 000時,同樣每個樣本被劃為一類,因此再提高訓練步數(shù)毫無意義。
將待診斷的生豬相應的各項健康指標數(shù)據(jù)輸入到SOM神經網絡中。
若輸出神經元在輸出層的位置與某標準病情樣本的位置相同,說明待診斷生豬具有相應的病情;若輸出神經元在輸出層的位置介于很多標準病情之間,說明這幾種標準病情都可能有,且各病情的程度由該位置與相應標準病情樣本位置的歐拉距離決定。
3 結束語
養(yǎng)殖業(yè)未來的發(fā)展趨勢將實現(xiàn)無人養(yǎng)殖,完全由系統(tǒng)自主決策,實現(xiàn)數(shù)字化遠程診斷與遠程調控的全方面覆蓋。豬場遠程診斷系統(tǒng)也會在這樣的環(huán)境下,朝著移動、多樣、實時等方面進一步發(fā)展,不斷推進養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
[1]李盼玉.基于智能手機的豬病遠程診斷系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].安徽農業(yè)大學,2015.
[2]徐峰.豬病診斷專家系統(tǒng)研究[D].中國農業(yè)大學,2005.