自動(dòng)化所平行系統(tǒng)理論**在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用


     基于ACP的園林樹(shù)木建模和計(jì)算實(shí)驗(yàn)平臺(tái)合作研究項(xiàng)目在浙江寧波簽署，這是自動(dòng)化所平行系統(tǒng)理論在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的**應(yīng)用。技術(shù)需求方浙江滕頭園林股份有限公司是一家擁有25000畝苗圃的園林企業(yè)，在國(guó)內(nèi)多個(gè)省份有苗圃基地，起源于有聯(lián)合國(guó)“全球生態(tài)500佳”稱號(hào)的滕頭村。隨著企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大發(fā)展，如何將經(jīng)驗(yàn)的定性的苗圃管理手段轉(zhuǎn)化為可計(jì)算的、可量化的管理方式，發(fā)展精細(xì)園林管理，從而在國(guó)內(nèi)的園林苗圃企業(yè)中保持**優(yōu)勢(shì)，是企業(yè)面臨的新命題。
　　
　　面向這一需求，中科院自動(dòng)化研究所結(jié)合兩個(gè)方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提出了基于平行系統(tǒng)理論的園林樹(shù)木建模和計(jì)算實(shí)驗(yàn)解決方案。一方面，經(jīng)過(guò)十幾年中法合作研究，中科院自動(dòng)化所在植物的功能和結(jié)構(gòu)建模方面已有較深的積累，開(kāi)發(fā)了一套通用的植物生長(zhǎng)模擬和可視化軟件，其中命名為GreenLab（青園）的中法合作的植物建模理論由AMAP建模方法發(fā)展而來(lái)，后者被用于同名商業(yè)軟件中數(shù)百種樹(shù)木的形態(tài)庫(kù)的構(gòu)建。另一方面，中科院自動(dòng)化所提出了用于復(fù)雜系統(tǒng)控制的平行系統(tǒng)理論，目前已成功應(yīng)用于交通管理，石化企業(yè)管理等。平行系統(tǒng)包括人工系統(tǒng)（Artificialsystem）、計(jì)算實(shí)驗(yàn)（Computationalexperiment）、平行管理（Parallelmanagement）三個(gè)層面。植物的生長(zhǎng)模型正是其中的人工系統(tǒng)部分。苗圃管理具有生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)管理憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的特點(diǎn)；基于生長(zhǎng)模型的計(jì)算實(shí)驗(yàn)則提供一種快速的、定量的、可反復(fù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)手段，為生長(zhǎng)管理者有據(jù)可循。一個(gè)典型的例子是園林苗木的剪枝：對(duì)苗木的不同市場(chǎng)定位要求不同的剪枝時(shí)機(jī)和位置，通過(guò)交互式的計(jì)算剪枝實(shí)驗(yàn)可快速反饋不同剪枝方式下株型的變化。針對(duì)苗圃基地的平行管理則可利用虛實(shí)系統(tǒng)的平行運(yùn)行，全方位地根據(jù)苗木年齡、苗圃特點(diǎn)等提供管理方案，具有很大的發(fā)展空間。
　　
　　農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)包括植物-環(huán)境-管理三個(gè)要素，三者在時(shí)間和空間都處于動(dòng)態(tài)變化中。根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的平行管理涉及將“因地制宜”這類的管理經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)為計(jì)算機(jī)可以理解和表達(dá)的知識(shí)，借助計(jì)算實(shí)驗(yàn)提供決策支持。盡管目前，這樣的嘗試限于少數(shù)具有**意識(shí)的企業(yè)，但隨著土地資源的稀缺，可控環(huán)境生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展，人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量要求的提升，可預(yù)期未來(lái)會(huì)有更多的涉及建模和控制的工廠化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。