CN102081674A - 农业知识咨询系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农业知识咨询系统，该系统包括：呼叫中心，用于根据用户输入的信息或参数，直接向用户提供匹配的农业知识的语音文件，或根据所述信息或参数调用专家系统，获取匹配的农业知识，并向用户提供所述匹配的农业知识的语音文件；专家系统，与所述呼叫中心相连，用于读取所述呼叫中心提供的所述用户输入的信息或参数，并根据所述信息或参数，向所述呼叫中心提供匹配的农业知识。作为以计算机为媒介的专家系统的补充，本发明的系统及方法能提供远程决策及专业的农工业知识，并解决了呼叫中心在提供知识时会遇到的编程语言不统一、编程工作量大、系统负担重等问题。

Description

农业知识咨询系统及方法

技术领域

本发明涉及农业系统与管理工程技术领域，尤其涉及一种农业知识咨询系统及方法。

背景技术

我国农村地域广，农民居住分散，且农业从业人员知识层次普遍偏低、农业技术推广和农民培训手段又相对落后，造成了虽然科研机构对于农业知识和农业技能的研究较为成熟，却无法将先进的农业领域知识送达到农民手中的现状。因此，当前农村迫切需要借助于现代化的信息技术，将农业知识及时方便地送达到农民手中，满足全国各地农民获取农业知识以及时解决其农业生产及其管理问题。

近年来，信息技术的发展突飞猛进，农业信息化建设是实现我国现代化农业的重中之重，专家系统凭借其可模仿领域专家、提供专业意见的特点，成为农业知识推广的重要方法。随着近年来计算机普及率的不断提高，专家系统的推广使用也有了很大发展。如高灵旺等人开发的专家系统平台，成为农业病虫害预测预报的有效工具；梁曼君等将BP神经网络引入了棉花病虫害诊断系统的设计；Swezey，S.L.等设计的专家系统，提供了大量有关生态农业的知识。但是专家系统的推广必须借助于互联网和计算机等基础设施，而许多偏远农村地区计算机的普及程度相对较低，即使在信息基础设施较好的地区，学习和使用专家系统也需要一定的基础和时间，因此专家系统的大范围推广普及还有一定的困难。

与计算机相比，农村固定电话和手机的普及率很高，且仍逐年递增，特别是手机价格的下降和国家对“3G”网络推行的扶持，及我国农村电话网络系统的基本形成，为呼叫中心在农村普遍推广应用奠定了基础。呼叫中心虽然在农业领域方面应用较少，但其技术已经相对成熟，已在金融、旅游、医疗卫生等领域得到广泛应用，在电信方面应用尤为突出。可实现信息查询、定制业务、银行转账、停开机、人工帮助，三方会议等复杂的业务。

使用呼叫中心平台提供农业知识，可分为静态知识提供模式以及动态知识提供模式，静态知识提供模式借助呼叫中心本身的功能即可实现。动态知识提供模式，需用户向系统提供信息或参数，如欲做病虫害诊断需提供症状特征、欲做土地适用性评价需提供土壤相关参数等等，系统经过推理过程，最终将结果反馈给用户。此模式根据用户提供的参数，调用相关的推理算法，并连接到知识库获取相关知识，最终将与知识匹配的语音文件播放给用户。传统方法大多将推理算法进行改写，并作为一个接口脚本嵌入到呼叫中心的流程，并且为其设计一套新的知识库，这种方法存在如下三个问题：

(1)编程语言不统一。在将推理算法改写的过程中必须考虑到编程语言的统一问题。目前的呼叫中心平台大多用VC++开发，而推理算法的语言很多，有用C#、JAVA、VB的，也有部分到C和C++，因此在改写的过程中往往因语言的不统一，而出现各式各样的问题。

(2)增加编程工作量。呼叫中心的知识库无论结构还是功能都和专家系统的知识库类似，在这里如重新设计知识库，会增加很多工作量，而且当提供的知识需扩充时，还需要对原有知识库进行改进，甚至改变整个知识库的结构。

(3)增加系统负担。将推理算法和知识库全部嵌入呼叫中心的平台程序，会占用很多系统资源，从而增加了系统运行的负担。

发明内容

(一)技术问题

本发明要解决的一个技术问题是：作为以计算机为媒介的专家系统的补充，提供一种能提供远程决策及专业的农工业知识的系统及方法，并克服呼叫中心在提供知识时会遇到的编程语言不统一、编程工作量大、系统负担重等缺陷。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种农业知识咨询系统，该系统包括：呼叫中心，用于根据用户输入的信息或参数，直接向用户提供匹配的农业知识的语音文件，或根据所述信息或参数调用专家系统，获取匹配的农业知识，并向用户提供所述匹配的农业知识的语音文件；专家系统，与所述呼叫中心相连，用于读取所述呼叫中心提供的所述用户输入的信息或参数，并根据所述信息或参数，向所述呼叫中心提供匹配的农业知识。

其中，所述呼叫中心进一步包括：输入模块，用于接收用户输入的信息或参数；分析模块，用于根据所述用户输入的信息或参数，直接向用户提供匹配的农业知识的语音文件，或根据所述信息或参数调用专家系统，获取匹配的农业知识，并向用户提供所述匹配的农业知识的语音文件；语音文件数据库，用于存储农业知识相关的语音文件。

其中，所述分析模块进一步包括：输入数据库，用于存储用户输入的信息或参数、以及所述专家系统返回的匹配的农业知识；分析单元，用于根据所述用户输入的信息或参数，直接向用户提供匹配的农业知识的语音文件，或根据所述信息或参数调用专家系统，获取匹配的农业知识，并向用户提供所述匹配的农业知识的语音文件；数据库触发器，在所述输入数据库接收到所述信息或参数、或获取所述专家系统匹配的农业知识后激活。

其中，所述专家系统进一步包括：推理模块，用于读取所述呼叫中心的输入数据库，根据所述用户输入的信息或参数，匹配知识库中存储的农业知识，并经匹配的农业知识返回至所述输入数据库；知识库，用于存储农业知识。

其中，推理模块进一步包括：事件监听器，用于扫描所述呼叫中心的数据库触发器，当所述数据库触发器激活时，从所述输入数据库读取所述用户输入的信息或参数；推理单元，用于根据所述事件监听器读取的所述信息或参数，匹配知识库中存储的农业知识，并将匹配的农业知识返回至所述输入数据库。

本发明还提供了一种基于上述农业知识咨询系统的农业知识咨询方法，该方法包括步骤：

S1.呼叫中心根据用户提供的信息或参数，直接向用户提供匹配的农业知识的语音文件；或包括步骤

S1.呼叫中心根据用户提供的信息或参数调用专家系统；

S2.专家系统读取所述呼叫中心提供的所述用户提供的信息或参数，并根据所述信息或参数，向所述呼叫中心提供匹配的农业知识；

S3.呼叫中心根据所述专家系统提供的匹配的农业知识，向用户提供所述匹配的农业知识的语音文件。

其中，步骤S1进一步包括：

S1.1呼叫中心根据待咨询的农业知识的类别，向用户播放输入数字组合的语音提示，并将用户输入的数字组合存储在一个字符串型的字符型变量中；

S1.2将所述字符型变量转化为数值型变量，并判断其是否能被2整除，若不能，则返回步骤S1.1，若能，则判断用户输入的数字是否为空，若为空，则执行步骤S1.，否则，执行步骤S1.3；

S1.3对所述数值型变量进行解析；

S1.4将解析后的数字组合重新转换为字符型变量，并重新执行步骤S1.1-S1.3的输入流程，并将下一个输入流程解析后的数字组合存放与所述字符型变量的末尾，直至没有数字组合输入，则执行步骤S1.5；

S1.5步骤S1.4得到的字符型变量存入呼叫中心的输入数据库；

S1.6数据库触发器激活。

其中，步骤S2进一步包括：

S2.1专家系统的事件监听器扫描到所述数据库触发器激活，从呼叫中心的输入数据库读取所述用户提供的信息或参数；

S2.2专家系统的推理单元根据所述事件监听器读取的所述信息或参数，匹配知识库中存储的农业知识，并将匹配的农业知识返回至所述输入数据库。

其中，步骤S3进一步包括：

S3.1呼叫中心的输入数据库接收到所述专家系统返回的所述匹配的农业知识，数据库触发器激活；

S3.2呼叫中心根据所述专家系统提供的匹配的农业知识，向用户提供所述匹配的农业知识的语音文件。

(三)有益效果

本发明的系统及方法在对呼叫中心知识提供模式进行辨析的基础上，设计出呼叫中心与专家系统耦合的农业知识咨询方法，不为呼叫中心专门设计推理算法和知识库，而是将完整的专家系统嵌入呼叫中心平台，用专家系统取代呼叫中心知识库和推理算法的功能，在保证二者相对完整性的同时，把呼叫中心平台和专家系统有机地结合在一起，作为以计算机为媒介的专家系统的补充，可方便地将农业知识传播到计算机普及率相对较低的地区，同时也解决了呼叫中心在提供知识时会遇到的编程语言不统一、编程工作量大、系统负担重等问题。

附图说明

图1为依照本发明一种实施方式的农业知识咨询系统构成框图；

图2为依照本发明一种实施方式的农业知识咨询系统知识提供流程图；

图3为依照本发明一种实施方式的农业知识咨询方法流程图；

图4为实施例中根部症状参数输入结点示意图。

具体实施方式

本发明的农业知识咨询系统及方法，结合附图和实施例详细说明如下。

本发明的目的是将呼叫中心技术与传统的专家系统相结合，用专家系统取代呼叫中心知识库和推理算法的功能，可将已开发完成的专家系统嵌入呼叫中心平台，设计一种呼叫中心与专家系统耦合的农业知识获取方法。借助此方法，可以为农户提供远程决策及专业的农业知识。这样可以借助固定电话和手机，作为以计算机为媒介的专家系统的有效补充，将农业知识传播到计算机普及率相对较低的地区。

为了实现上述目的，如图1所示，依照本发明一种实施方式的农业知识咨询系统，包括：

呼叫中心，用于根据用户输入的信息或参数(用户根据语音提示输入或座席人员帮助录入)，直接向用户提供匹配的农业知识的语音文件(此为静态知识提供模式，即呼叫中心提供的知识浏览功能。借助于呼叫中心的录音功能，可将我国有关农业知识研究的许多书籍、手册等资料记载知识录制成语音文件(需获得相应的授权)，并将其存储于呼叫中心的语音文件数据库，当用户接入呼叫中心，并按键选取想获取的知识后，呼叫中心可从语音文件数据库调出相应的语音文件，并播放给用户，此模式借助呼叫中心本身的功能即可实现)，或根据用户输入的信息或参数调用专家系统，获取匹配的农业知识，并向用户提供所述匹配的农业知识的语音文件(此为动态知识提供模式，需用户向系统提供信息或参数，如欲做病虫害诊断需提供症状特征、欲做土地适用性评价需提供土壤相关参数等等，系统经过推理过程，最终将结果反馈给用户。此模式根据用户提供的参数，调用相关的推理算法，并连接到知识库获取相关知识，最终将与知识匹配的语音文件播放给用户)；

专家系统，与呼叫中心相连，用于读取呼叫中心提供的用户提供的信息或参数，并根据用户提供的信息或参数，向呼叫中心提供匹配的农业知识。本系统向用户提供待咨询的知识的流程如图2所示。

另外，呼叫中心进一步包括：

输入模块，用于接收用户输入的信息或参数；

分析模块，用于根据用户输入的信息或参数，直接向用户提供匹配的农业知识的语音文件，或根据用户输入的信息或参数调用专家系统，获取匹配的农业知识，并向用户提供匹配的农业知识的语音文件；

语音文件数据库，用于存储农业知识相关的语音文件。

分析模块进一步包括：

输入数据库，用于存储用户输入的信息或参数、以及专家系统返回的匹配的农业知识；

分析单元，用于根据用户输入的信息或参数，直接向用户提供匹配的农业知识的语音文件，或根据用户输入的信息或参数调用专家系统，获取匹配的农业知识，并向用户提供所述匹配的农业知识的语音文件；

数据库触发器，在输入数据库接收到用户输入的信息或参数、或获取专家系统匹配的农业知识后激活。

专家系统进一步包括：

推理模块，用于读取呼叫中心的输入数据库，根据用户输入的信息或参数，匹配知识库中存储的农业知识，并经匹配的农业知识返回至所述输入数据库；

知识库，用于存储农业知识。

其中，推理模块进一步包括：

事件监听器，用于扫描呼叫中心的数据库触发器，当数据库触发器激活时，从所述输入数据库读取用户输入的信息或参数；

推理单元，用于根据所述事件监听器读取的所述信息或参数，匹配知识库中存储的农业知识，并将匹配的农业知识返回至所述输入数据库。

如图3所示，依照本发明一种实施方式的基于上述农业知识咨询系统的农业知识咨询方法，包括步骤：

S1.呼叫中心根据用户提供的信息或参数，直接向用户提供匹配的农业知识的语音文件；或包括步骤

S1.呼叫中心根据用户提供的信息或参数调用专家系统；

S2.专家系统读取所述呼叫中心提供的所述用户提供的信息或参数，并根据所述信息或参数，向所述呼叫中心提供匹配的农业知识；

S3.呼叫中心根据所述专家系统提供的匹配的农业知识，向用户提供所述匹配的农业知识的语音文件。

适应呼叫中心单关键词顺序输入的要求，并结合推理算法分批输入参数，及参数与唯一的一个数字对应的特点，本发明中设置多个呼叫中心的参数输入结点，每个结点播放一次提示音，并请用户输入一次参数。可将推理算法要求输入的参数，多次分批接受。进一步地，步骤S1进一步包括：

S1.1呼叫中心根据待咨询的农业知识的类别，向用户播放输入数字组合的语音提示，并将用户输入的数字组合存储在一个字符串型的字符型变量中；

S1.2将所述字符型变量转化为数值型变量，并判断其是否能被2整除，若不能，则返回步骤S1.1，若能，则判断用户输入的数字是否为空，若为空，则执行步骤S1.，否则，执行步骤S1.3；

S1.3对所述数值型变量进行解析；

S1.4将解析后的数字组合重新转换为字符型变量，并重新执行步骤S1.1-S1.3的输入流程，并将下一个输入流程解析后的数字组合存放与所述字符型变量的末尾，直至没有数字组合输入，则执行步骤S1.5；

S1.5步骤S1.4得到的字符型变量存入呼叫中心的输入数据库；

S1.6数据库触发器激活。

步骤S2进一步包括：

S2.1专家系统的事件监听器扫描到所述数据库触发器激活，从呼叫中心的输入数据库读取所述用户提供的信息或参数；

S2.2专家系统的推理单元根据所述事件监听器读取的所述信息或参数，匹配知识库中存储的农业知识，并将匹配的农业知识返回至所述输入数据库。

步骤S3进一步包括：

S3.1呼叫中心的输入数据库接收到所述专家系统返回的所述匹配的农业知识，数据库触发器激活；

S3.2呼叫中心根据所述专家系统提供的匹配的农业知识，向用户提供所述匹配的农业知识的语音文件。

实施例

本发明结合呼叫中心单关键词顺序输入(用户听一次语音提示只能输入一个参数)的特点，对专家系统的参数输入方法进行改进，将系统参数分多次分批输入。同时适应呼叫中心目前还只能接受数字输入的要求，设计每个参数与唯一的一个数字相对应。疾病诊断类的专家系统因所需输入的症状参数较多、需要考虑每种症状参数的权重、及所用的诊断算法较复杂等特点，而最具代表性。衔接方法采用呼叫中心的数据库触发器技术与专家系统的事件监听器技术相结合的方案，通过呼叫中心与用户的交互(用户根据语音提示输入或座席人员帮助录入)，获得代表相关参数的数组，并将数组写入系统指定的数据库，进而激活专家系统的相应程序，完成呼叫中心对知识库的自动调用，进而在保证呼叫中心和专家系统各自独立性的前提下，实现二者的有机结合。交互式的专家系统有很多种类型，如解释型、预测型、诊断型、调试型、规划型、等等，在这其中疾病诊断类的专家系统最具代表性，因为所需输入的疾病症状较多，同时需要考虑每种症状的权重，所用的疾病诊断算法也较为复杂，本实施例选取疾病诊断算法并以棉花病的诊断过程为例，进一步说明本发明的系统及方法。

为了避免用户听一次语音提示听到的备选项过多，必须分多次输入症状。本实施例根据棉花植物生长的特点，将输入的症状分为根、茎、叶、花、果实、种子等多个部位，这样用户听一次语音提示输入一个部位的症状，把每次听音的备选项控制在了20个以内。

由于目前呼叫中心还只能接受数字的输入，因此用户输入的症状特征必须由数字来代替，而无法直接输入文字，这就要求知识库中的每个症状都必须和唯一的一个数字一一对应。本实施例将此数字均设定为两位数，个位数字前面需加零，每次用户输入的数字个数必须是偶数位，并以#键结束。例如用户输入的数字可以为(011589#)，系统会自动解析，认为用户输入的数字为01，15，89，且分别代表三个不同的症状特征，但若用户输入的是(11589#)，系统会提示用户输入错误，并请用户重新输入。

以下说明本实施例的咨询过程，包括以下步骤：

D1.用户拨打电话号码，进入呼叫中心系统。其参数输入过程如下：

如图4所示，编号为1的放音结点用于播放事先录制的根部症状的语音文件，其内容(请输入根部症状，按01键根尖弯曲，02键根须少......，请按#号键结束)就是用户的备选项，当用户根据提示输入一组数字后，流程进入编号为2的表达式结点。

编号为2的表达式结点将用户输入的数字组合存储一个string型的字符型变量S中。

编号为3的二分枝结点首先将S变量强制转化为数值型变量，并判断此变量是否能被2整除(即判断用户输入的数字个数是否为偶数)，可以整除时进入下一结点，否则返回放音结点，请用户重新输入。

如果用户觉得没有合适的症状，因而没有输入数字，只输入一个#号键结束，此时变量S是仍然可以被2整除的，编号为4的二分枝结点就用于判断用户输入的数字是否为空，当为空时直接跳入编号为7的放音结点(请用户输入的茎部症状的放音结点)；当不为空时进入编号为5的函数结点。

编号为5的函数结点对S变量进行解析，把每相邻的两位拆分成一个两位数，比用“，”分割开。每次的放音都是从01，02开始记数，那么后面的结点需把前面症状总数加到本次输入的数字上(如根部共13个症状，茎部结点的数字需加13，茎部的01也就变成了14)，函数结点同时也承担了此项功能。

编号为6的表达式结点将解析后的数字组合重新转换为字符型变量，传递到下一结点。下一个输入流程经解析得到的数组会存放于此字符型变量的末尾，最终此变量代表的数字组合将被写入数据库。

其余部位症状输入的结点类似。

D2.根据语音提示，选择自动语音诊断和人工帮助诊断，本实施例中为自动语音诊断，即进入诊断算法的调用流程。

D3.根据上文讲述的症状输入方法，假设用户输入的是(011589#)，系统通过自动解析，获得用户输入的数组为(01，15，89)。

D4.将用户输入的数组(01，15，89)写入输入数据库的指定数据库表的“symptom”字段。数据库事先已经设置好了触发器程序，该数组被视为未处理的数据，从而激活了触发器程序。此时专家系统还未被激活，还没有得到诊断结果，因此用于存放诊断结果的“dname”字段仍未空。

D5.专家系统端的事件监听器程序，将实时对数据库进行扫描，一旦发现数据库触发器被激活，则自动激活诊断程序：从数据库中读取数组，并在知识库中匹配每个两位数对应的症状(如01-幼苗萎倒或枯死，15-子叶早落，89-花上有暗红色斑点)，进而调用诊断算法，得到诊断结果为炭疽病，最后将此结果写回数据库的“dname”字段。

D6.由于输入数据库中多了诊断结果的记录，触发器再次被激活，并将与诊断结果对应的语音文件播放给用户。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种农业知识咨询系统，其特征在于，该系统包括：

呼叫中心，用于根据用户输入的信息或参数，直接向用户提供匹配的农业知识的语音文件，或根据所述信息或参数调用专家系统，获取匹配的农业知识，并向用户提供所述匹配的农业知识的语音文件；

专家系统，与所述呼叫中心相连，用于读取所述呼叫中心提供的所述用户输入的信息或参数，并根据所述信息或参数，向所述呼叫中心提供匹配的农业知识。

2.如权利要求1所述的农业知识咨询系统，其特征在于，所述呼叫中心进一步包括：

输入模块，用于接收用户输入的信息或参数；

分析模块，用于根据所述用户输入的信息或参数，直接向用户提供匹配的农业知识的语音文件，或根据所述信息或参数调用专家系统，获取匹配的农业知识，并向用户提供所述匹配的农业知识的语音文件；

语音文件数据库，用于存储农业知识相关的语音文件。

3.如权利要求2所述的农业知识咨询系统，其特征在于，所述分析模块进一步包括：

输入数据库，用于存储用户输入的信息或参数、以及所述专家系统返回的匹配的农业知识；

分析单元，用于根据所述用户输入的信息或参数，直接向用户提供匹配的农业知识的语音文件，或根据所述信息或参数调用专家系统，获取匹配的农业知识，并向用户提供所述匹配的农业知识的语音文件；

数据库触发器，在所述输入数据库接收到所述信息或参数、或获取所述专家系统匹配的农业知识后激活。

4.如权利要求3所述的农业知识咨询系统，其特征在于，所述专家系统进一步包括：

推理模块，用于读取所述呼叫中心的输入数据库，根据所述用户输入的信息或参数，匹配知识库中存储的农业知识，并经匹配的农业知识返回至所述输入数据库；

知识库，用于存储农业知识。

5.如权利要求4所述的农业知识咨询系统，其特征在于，推理模块进一步包括：

事件监听器，用于扫描所述呼叫中心的数据库触发器，当所述数据库触发器激活时，从所述输入数据库读取所述用户输入的信息或参数；

推理单元，用于根据所述事件监听器读取的所述信息或参数，匹配知识库中存储的农业知识，并将匹配的农业知识返回至所述输入数据库。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的农业知识咨询系统的农业知识咨询方法，其特征在于，该方法包括步骤：

S1.呼叫中心根据用户提供的信息或参数，直接向用户提供匹配的农业知识的语音文件；或包括步骤

S1.呼叫中心根据用户提供的信息或参数调用专家系统；

S2.专家系统读取所述呼叫中心提供的所述用户提供的信息或参数，并根据所述信息或参数，向所述呼叫中心提供匹配的农业知识；

S3.呼叫中心根据所述专家系统提供的匹配的农业知识，向用户提供所述匹配的农业知识的语音文件。

7.如权利要求6所述的农业知识咨询方法，其特征在于，步骤S1进一步包括：

S1.1呼叫中心根据待咨询的农业知识的类别，向用户播放输入数字组合的语音提示，并将用户输入的数字组合存储在一个字符串型的字符型变量中；

S1.2将所述字符型变量转化为数值型变量，并判断其是否能被2整除，若不能，则返回步骤S1.1，若能，则判断用户输入的数字是否为空，若为空，则执行步骤S1.，否则，执行步骤S1.3；

S1.3对所述数值型变量进行解析；

S1.4将解析后的数字组合重新转换为字符型变量，并重新执行步骤S1.1-S1.3的输入流程，并将下一个输入流程解析后的数字组合存放与所述字符型变量的末尾，直至没有数字组合输入，则执行步骤S1.5；

S1.5步骤S1.4得到的字符型变量存入呼叫中心的输入数据库；

S1.6数据库触发器激活。

8.如权利要求7所述的农业知识咨询方法，其特征在于，步骤S2进一步包括：

S2.1专家系统的事件监听器扫描到所述数据库触发器激活，从呼叫中心的输入数据库读取所述用户提供的信息或参数；

S2.2专家系统的推理单元根据所述事件监听器读取的所述信息或参数，匹配知识库中存储的农业知识，并将匹配的农业知识返回至所述输入数据库。

9.如权利要求8所述的农业知识咨询方法，其特征在于，步骤S3进一步包括：

S3.1呼叫中心的输入数据库接收到所述专家系统返回的所述匹配的农业知识，数据库触发器激活；

S3.2呼叫中心根据所述专家系统提供的匹配的农业知识，向用户提供所述匹配的农业知识的语音文件。

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