种子生产总量在全省同行业中位居前五名助力中国农业腾飞

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淘金网首页:熊范纶:我国首个农业智能专家体系创始者
更新时间:2024-05-09 04:39:54 | 来源:淘金网网页版 作者:淘金网网址

  改革开放以来,我国经济持续30多年快速展开,年均增速到达9%以上。伴跟着经济的快速展开,我国农业展开也取得了天翻地覆的改变。农产值稳步添加,乡村根底设施显着加强,出产条件大大改进,乡村居民日子水平和质量完成了跨越式进步。农业和乡村经济的快速展开,不只处理了14亿我国人的吃饭问题,并且对世界农业也做出了活跃贡献,取得的光辉成就引人注目。

  但是这一切都离不开广阔劳作人民的勤劳支付,也离不开那些农业科学家和为三农服务的科学家的静静贡献。他们中有为农业展开供给最新最精准的信息和最先进的技能,让农人“事半功倍”,完成更合理、更快捷、更高效、更科学的农业出产。熊范纶便是其间最为出色的代表之一。

  熊范纶是我国农业专家体系与智能体系技能的创始者与奠基人,他将智能技能使用于农业,成为了信息技能使用于三农的一个成功模范。特别是农业专家体系的创始和展开,是我国高科技怒放的一朵奇葩,来之不易。

  所谓的农业专家体系,便是把专家体系技能使用于农业范畴的一项计算机人工智能技能。它是“国家863方案”高科技效果,依据农业出产的需求,有针对性的研讨开宣布一系列合适不同区域、不同作物的农业专家体系,为农技作业者和农人供给便利、先进、有用的农业出产技能咨询和决议方案服务。

  在那精彩纷呈、充满期望与愿望的绿色世界里,熊范纶扮演的是一名农业“护航者”的身份。春去秋来,化风润雨,他结合我国国情,和农业专家严密协作,用手中把握的科学利器,不断完善展开立异,走出了一条我国农业智能工程独具特征的展开路途。他用三十多年的立异、斗争和据守,奏响了一曲来自农业科技的精力之歌。

  国家级有杰出贡献专家、有杰出贡献留学回国人员、全国优异科技作业者、国家科技进步奖和世界信息峰会奖取得者、第一批享用国务院特殊津贴专家、首位华人取得的世界主动控制联合会IFAC会士(Fellow)......许多光环照射着的熊范纶教授现在已是名满天下,但在农业信息学科范畴做出卓越贡献的他,在开端大学结业后开端做科研的16年里,并没有直接参加农业方面的研讨,而是从事工业等范畴的主动控制及计算机技能与使用。

  那是1963年,他从我国科技大学主动化系主动控制理论专业结业,成为该校的第一届结业生。被分配到中科院华东主动化研讨所从事主动控制及计算机技能与使用,这一干便是16年。

  16年间,他在计算机技能方面做了许多研讨,这为他今后在八十年代转做农业专家体系与智能体系的研讨并铸就许多光辉打下了坚实的根底。

  改革开放以来,我国经济持续30多年快速展开,年均增速到达9%以上。伴跟着经济的快速展开,我国农业展开也取得了天翻地覆的改变。农产值稳步添加,乡村根底设施显着加强,出产条件大大改进,乡村居民日子水平和质量完成了跨越式进步。农业和乡村经济的快速展开,不只处理了14亿我国人的吃饭问题,并且对世界农业也做出了活跃贡献,取得的光辉成就引人注目。

  但是这一切都离不开广阔劳作人民的勤劳支付,也离不开那些农业科学家和为三农服务的科学家的静静贡献。他们中有为农业展开供给最新最精准的信息和最先进的技能,让农人“事半功倍”,完成更合理、更快捷、更高效、更科学的农业出产。熊范纶便是其间最为出色的代表之一。

  熊范纶是我国农业专家体系与智能体系技能的创始者与奠基人,他将智能技能使用于农业,成为了信息技能使用于三农的一个成功模范。特别是农业专家体系的创始和展开,是我国高科技怒放的一朵奇葩,来之不易。

  所谓的农业专家体系,便是把专家体系技能使用于农业范畴的一项计算机人工智能技能。它是“国家863方案”高科技效果,依据农业出产的需求,有针对性的研讨开宣布一系列合适不同区域、不同作物的农业专家体系,为农技作业者和农人供给便利、先进、有用的农业出产技能咨询和决议方案服务。

  在那精彩纷呈、充满期望与愿望的绿色世界里,熊范纶扮演的是一名农业“护航者”的身份。春去秋来,化风润雨,他结合我国国情,和农业专家严密协作,用手中把握的科学利器,不断完善展开立异,走出了一条我国农业智能工程独具特征的展开路途。他用三十多年的立异、斗争和据守,奏响了一曲来自农业科技的精力之歌。

  国家级有杰出贡献专家、有杰出贡献留学回国人员、全国优异科技作业者、国家科技进步奖和世界信息峰会奖取得者、第一批享用国务院特殊津贴专家、首位华人取得的世界主动控制联合会IFAC会士(Fellow)......许多光环照射着的熊范纶教授现在已是名满天下,但在农业信息学科范畴做出卓越贡献的他,在开端大学结业后开端做科研的16年里,并没有直接参加农业方面的研讨,而是从事工业等范畴的主动控制及计算机技能与使用。

  那是1963年,他从我国科技大学主动化系主动控制理论专业结业,成为该校的第一届结业生。被分配到中科院华东主动化研讨所从事主动控制及计算机技能与使用,这一干便是16年。

  16年间,他在计算机技能方面做了许多研讨,这为他今后在八十年代转做农业专家体系与智能体系的研讨并铸就许多光辉打下了坚实的根底。

  1981年,中科院合肥智能机械研讨所遴派熊范纶作为访问学者前往美国马里兰大学计算机系,学习人工智能、模式识别与图画处理。“其时作为我国改革开放后第一批出国留学的访问学者,感到很骄傲,并有很强的责任心,期望抓住这个可贵的时机,奋发学习,报效祖国。人工智能在世界上是一门新兴学科,国内刚方才传闻,对我来说彻底是零的起步。”

  刚到美国不久,熊范纶就遇上一次炸弹爆破事端,身旁的伙伴当场逝世,时任国务院副总理的方毅来电慰劳,期望他回国疗养。这让他第一次领会到“祖国”的真实含义,一股热流,让他当场热泪直涌,并表明再困难也要坚持留下持续学习。

  在这种高度的恐惧和巨大的学习压力下,他以坚强的意志战胜了重重困难,专心扑在学习上,一个接一个做了五六个课题,完成了数篇论文,并有论文在世界会议上宣布,这是一项了不得的效果,遭到了多方赞扬。“留美日子对我回国后作业影响很大,除了学术根底,在科研办法、立异胆量、作业意志、英语才能等方面,均得到跨台阶的进步。特别是从出国时专业常识彻底是零的起步,到能在世界会议宣布论文,确实是胆量的打破,自信心阶跃性的进步。”熊范纶说。

  回国后,熊范纶报效祖国之心十分火急,期望将国外学到的机器人研讨方向从速展开起来。但不久后,他却挑选了研讨农业专家体系,这好像偶尔,但确也是必定。

  说起偶尔,还得从他在美国留学时说起。其时离回国还有几个月,一天,闻名华裔教授钱怡祖打电话叫他从速学习专家体系技能,说“对我国十分有用”。对急于报效祖国的他来说,这好像是无声的指令在推进着他,让他敏捷进入“严峻听课,搜集材料”的学习情况。

  他将专家体系技能使用于农业,还有一个值得提及的偶尔时机。一次,见到安徽农科院的一位科技处长,有意无意地说了一句“你在美国学的技能,能不能用到咱们农业上啊?”,就这么不经意的一句话,让他放在了心上,“唉!却是可以考虑考虑啊!”

  那个年代,学理工科的对农业是嗤之以鼻的。考大学时一般效果优异的均是报考理工科,是不愿意报考医农类的,特别农业;农业相对没有工业军事的技能先进,将来下乡村太艰苦。因而结业后一般忌讳触摸农业的。

  其时中科院和国家正在北京开会,酝酿我国的高科技展开规划,评论:美国正在搞“星球大战方案”,日本是“第五代计算机(智能计算机)”,咱们我国怎样办?其时找了两个年青人,他是其间的一个(另一位是后来联想电脑的创始人倪光南),屡次参加了评论,这便是后来闻名的863方案。会上他向王大珩要求能将出国学到的技能使用到军事上。王老说:“你不要着急,快了!”也便是说他其时彻底可以从事国防或工业的863方案高精尖的项目。

  但是,他那种报效祖国的激烈心境和爱惜名贵韶光的习性,使他等不及了。他在这期间又主动将精力投入了其他方面使用的调研,他不想空耗韶光。20世纪80年代中期,我国从前呈现专家体系热,以医学专家体系为最。熊范纶看到了专家体系对农业展开的巨大效果和使用远景,这也造就了他挑选农业的必定性。

  为了调研农业使用的或许性,他去了不少地方,例如育种、畜牧等。一个偶尔时机,他结识了安徽省农科院的吴文荣,一个常年蹲在乡村实验点从事科学上肥研讨的土肥专家。其时熊范纶身边只要从美国带回的四五篇有关专家体系普适性的材料,对世界上农业使用研讨一无所知。

  没有帮手,没有课题支撑,就他们两个人,两个彻底不同的范畴,进行沟通、沟通与协作,极端困难。在开端的几个月里,他们都是空谈,不知从何处下手。后来冲突火花的发生,是偶尔发现的一篇关于砂浆黑土肥料实验的总结报告,其间的一个肥料效应方程,使熊范纶眼睛一亮,简直叫了起来:“对呀,就从这儿下手!”。

  就这样,挑选了安徽农科院从事的国家六五科技攻关方案中,黄淮海平原砂浆黑土归纳治理的研讨效果,从小麦上肥这个乡村十分关心的问题下手。

  他向所领导提出“计算机在农业上的使用”作为研讨课题,当即就被否定。以为这样的研讨内容,底子列不上作为我国科学院研讨所的研讨课题,国家课题更不或许,太一般太等级低了。

  列不上研讨所的课题就没有研讨经费,没有专用实验室。但他并不以为然,一种激烈的责任感和浓郁的爱好唆使着他,决然带领帮手悉心研讨,开端了方案设计与详细技能施行。

  皇天不负有心人。通过焚膏继晷、持之以恒的尽力,他依据我国国情,将人工智能的专家体系技能使用于我国国民经济最根底的范畴——农业。1985年熊范纶的“砂姜黑土小麦上肥计算机专家咨询体系”效果判定会上,一位从事专家体系作业的蔡教授慨叹地说:“把专家体系使用于农业,咱们就没有想到,可熊先生不同,他不只想到,并且坚持下来,搞得这么好”。

  恰恰便是其时被人们瞧不起,被以为不是正规的研讨方向,后来通过他多年顺水推舟、锲而不舍的坚持,展开壮大成为了一个利国利民的学科方向和有利于三农的作业。而紧跟国外、红红火火并且起步早于它的医学专家体系,因为先天缺乏,后来就成为稍纵即逝,没有可以展开起来。真所谓:有礼不怕迟,好饭不怕晚,是花天然香。

  熊范纶的“砂姜黑土小麦上肥计算机专家咨询体系”是我国第一个农业专家体系,他和团队人员在研制该体系的过程中,可谓煞费苦心,也阅历了重重苦难。先是在人工智能言语方面,他挑选选用Basic言语来制作专家体系。虽然这被以为是一种天方夜谭,他仍然带领团队闯出了一条“阳关大道”。

  接下来是研讨专家体系的常识表明战略,这是人工智能的核心技能。其时世界上通行的是规矩基表明办法,即把每个常识单元分解为一条条独立的规矩。这常常适用于单纯逻辑型的常识,但是剖析上肥的经历与常识,它是逻辑型与运算型常识的彼此混合穿插。熊范纶团队通过重复实验,提出和采取了一个由推理性规矩与运算性规矩组成的规矩组表明办法,得到了有用的处理。

  在一次全国人工智能学术会议上,一些人对熊范纶的这种技能道路提出了谴责,以为专家体系必定要用人工智能言语例如Lisp、Prolog进行编程,不然怎样叫智能体系呢,用Basic这样初级的言语是不对的,行不通的。

  九十年代初期,世界上屡次反思了开端选用的那些人工智能言语的局限性,以为可以使用一般的计算机言语,甚至建议选用汇编言语,越简略越好,占用内存最少,速度最快。实践上现在的许多智能体系都是这样施行了,可熊范纶却在八十年代初中期就在迎风完成了,比世界上提早了十年左右。

  技能道路确认今后,与范畴专家协作编制常识库,就成为了要害性的一步。怎样收拾专家的常识经历、编制常识库,是一项既详尽又冗杂的作业,但熊范纶他们从来没有阅历过,也没有任何人任何经历可以讨教学习。加之他们对农业技能常识可以说一无所知,这但是决议专家体系能否成功的要害。

  但是,凭着熊范纶第一个“吃螃蟹”的胆量和“蚂蚁啃骨头”的决计,硬是一点点、一步步去探索,去实验。

  他考虑问题既能跳动,又十分纤细。首要功能确认之后,就研讨这位农业专家环绕科学上肥纤细的考虑剖析路子,例如断定肥力需求考虑哪些土壤的物理与化学参数,如有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、PH值、容重、空地度、耕层厚度、排灌条件等。

  但考虑到乡村实践情况,农户参数不全怎样办?最好有首要的几个土壤参数,但这些参数常常又会纷歧样;甚至考虑到有些农人或许一点土壤参数都没有,这种情况怎样断定肥力?有时可以选用当地乡村惯用的办法,即了解前三年的产值来确认;还需考虑施用农家肥;肥力等级不同,施用的氮、磷、钾肥也应该有所不同;不同肥力的基肥和追肥的施用量也应该不同;还要考虑播期、有机肥对化肥施用数量的批改,等等。

  正是熊范纶这种诲人不倦、追查究竟的科研钻劲,镇定镇定、当心求证的作业态度,仔细研讨、斗胆立异的科学精力,才有了对我国农业信息化展开影响深远的“砂姜黑土小麦上肥计算机专家咨询体系”的富丽面世。

  “砂姜黑土小麦上肥计算机专家咨询体系”诞生今后,紧接着是拿到乡村去实地验证。验证效果精确度适当高,以肥估产每亩平均偏差3.26%,合理上肥估产平均偏差只要2.65%。在验证中发现了乡村中存在着严峻的不合理上肥现象。有的施氮量过大,少施甚至不施磷肥,形成小麦倒伏,不只浪费了许多化肥,并且减产,最多的少收了二三百斤小麦。有的农户因为其时买不到化肥,上肥量缺乏,或许氮磷配比失调,效果产值很低。

  由此可见,该项效果对我国农人战胜盲目上肥,节省化肥,进步产值,进步农人和底层农技人员的科学种田水平,具有很重要的含义。因而,遭到了国内许多专家的共同好评。

  不久,安徽省科委组织了省级技能判定,点评为“国内创始”。原本提议写“国内外创始”或“国外未见报导”,因为信息阻塞,为稳重起见没有写。后来了解到,世界上1986年也呈现了相似的肥料引荐专家体系,是美国农业部与棉花委员会协作制作的棉花办理专家体系,但比熊范纶团队晚了一年。

  1986年开端,这项效果遭到各地的欢迎,辽宁、黑龙江、河南等地纷繁要求协作,并从小麦扩大到水稻、玉米,证明了它具有通用性。熊范纶亲自看到许多地方的实践效果,数次激动得掉下热泪,他感到,这不是一般的研讨效果,底子便是一项利民利国的大作业啊,大大遭到鼓动,决计将这一作业进行究竟。

  1988年“砂姜黑土小麦上肥计算机专家咨询体系”取得了国家科技进步二等奖,是其时我国人工智能界取得的最高奖赏。

  熊范纶在农业专家体系的研讨效果不光比美国和日本早一两年,并且他的研讨作业也比美国和日本具有许多特征。

  在实践中,他逐渐认识到农业范畴的特色和我国的国情。比起工业交通及军事等,农业很杂乱,受许多要素限制,区域性很强,我国乡村土地涣散,耕耘习气纷歧,农人的现代农业技能常识短缺,一起我国农业专家奇缺,难以长时间深化乡村,底层农技推行部队专业装备不全,农业新技能推行妨碍重重。为了通俗易懂,他把农业专家体系形象描绘为“来自专家,又高于专家,替代专家长时间蹲点在乡村,陪伴在农人的身旁”。关于传达先进的农业科技常识,进步农人的科技文化素质,推进科技兴农,加速农业上台阶,比起西方国家更具有重要的含义。

  1987年国家七五科技攻关,熊范纶是“模式识别与人工智能”专家组成员,由他建议专列了起名为“农业专家体系”的专题,由他牵头,组织了上肥、植保、育种、园艺、蚕桑等若干专家体系课题,参加单位有中科院、我国农科院、华中工学院、浙江大学等近10个单位。从此“农业专家体系”在我国,就从生疏甚至不理解,后来成为十分盛行的技能术语了。

  1990年国家七五科技攻关项目结题,由他掌管的“上肥专家体系”,被国家赞誉为国家七五科技攻关严重效果,效果判定定见为:“取得了十分严重的经济、社会和生态效益,显现了‘科技兴农’的威力,是将科学技能使用于国民经济特别是农业方面的一个模范,将对我国农业现代化具有深远的影响,是一个壮举”。“该效果在上肥专家体系方面是国内外创始,并具有80年代后期世界先进水平。”

  后来,“上肥专家体系”在全国10多个省推行使用,1991年取得国家科技攻关严重效果奖;1996年获国家科技进步奖三等奖。

  农业专家体系的开发渠道,是熊范纶在研讨专家体系技能及其实践使用中提出,并加以自主立异发生的研讨方向,取得严重打破性展开,做出了又一个杰出贡献。

  那是1987年,在回合肥的火车上他突发创意,想到全国虽然有二三千个县,每个县栽种的作物也有不同,但这些作物有许多的相似性,作物虽不同,但成长也有其类同的规则。假如搞一个像东西那样的东西,让许多人通过学习训练来让咱们开发,那样农业专家体系就可以使用到全国各地的不同作物了。

  他通过研讨发现,专家常识的获取,树立常识库,是制作一个体系的“瓶颈”,因而就从常识获取这个问题上下手。依据现已制作的几个作物的上肥专家体系获取专家的经历与常识的实践领会,发现有着遍及的规则。

  他想,假如能用一种引导启示的办法,将专家的详细常识经历,在不经意间可以抽取出来,那将会使体系的制作便利简化多了。通过艰苦尽力和实验,一个称之为“智能引导的人工常识获取战略”应运而生,第一个面向上肥的常识获取东西,于1990年面世。

  智能化的归纳引导启示机制,具有拟人化的常识获取环境,让农业专家感觉到:好像是计算机人员(常识工程师)在向他一步步地发问,不费很大力量就将他的常识和思路,抽取出来了,供给了一个便利快捷获取范畴常识和专家经历的东西渠道。这种机制具有独创性,是他们与许多省份制作详细体系中,发生出来的立异。

  常识获取东西以及后来展开成为专家体系的开发渠道,正是熊范纶团队长时间以来和农业专家的有用协作,仔细向他们学习,详尽深化地获取常识及经历的效果。

  他带领团队将这种开发东西不断改进立异,从单机版展开为网络版,十多年里制作了一个面向农业的专家体系开发东西的系列,称作雄风品牌系列,共有十多个版别。这些产品具有系列化、标准化、构件化、傻瓜化、可视化,集成才能强,操作简洁,易学易用。通过短期训练,即可让农业范畴的专家和技能人员直接开发自己的各类农业专家体系,让他们成为制作智能专家体系的主人,给规模化推行使用创始了广阔天地。

  跟着智能技能与信息技能的不断展开,世界上神经网络、机器学习、常识发现等新技能以及网络技能的相继呈现,他们与时俱进,又及时地集中力量致力于主动常识获取(即对常识主动进行获取)的研讨,并在国内最早展开了面向农业的数据发掘(即现在的大数据技能)和常识发现的研讨。在国家天然科学基金委要点基金的支撑下,与有关方面协作,提出了根据数据库与常识库的归纳型常识发现KD(D创始研制完成了根据数据库与常识库的通用性常识发现体系开发渠道,供给了一个智能体系主动、半主动常识获取和常识库精化的杰出东西;使用该东西成功开发了上肥、植保等常识发现体系。专家判定:“初次使用于农业专家体系的常识提炼和完善,具有明显的有用价值,是我国智能农业信息技能使用方面的重要效果。”

  2004年效果判定定见点评:“在体系的开发渠道和推行使用方面居世界领先地位”。凭仗该项研讨效果,他于2007年取得安徽省科学技能奖一等奖,2008年取得国家科技进步奖二等奖。

  当谈及怎样看待这些荣誉时,他说:“这些奖项和荣誉称号,是国家和世界对我锲而不舍、勤劳耕耘的必定,和对学科展开所起效果的奖励。个人的效果当然要害,但许多的效果来自于团体才智与勤劳劳作:农业常识来自于各地的农业专家,没有他们的支撑与协作,无保留贡献他们长时间堆集的经历、数据与常识,专家体系是建不成的;许多理论办法的提出与完成,体系的制作,是我许多博、硕士生们和帮手们的劳作结晶;效果的广泛推行使用,依靠了广阔农业部分和各级政府的支撑和推进。”

  他便是这样一位为人低沉的科学家,从他身上展现出一位科技作业者冰壶玉尺的精力风貌,特别是他那执着为三农、专心为科学的精力情况,是值得每一位年青科技作业者好好学习的。

  身为农业信息学科范畴的学术带头人,熊范纶除了亲自参加课题研讨外,他最早建议国内以及世界上这一学科范畴的学术沟通,进行了许多的作业,创始与推进了该范畴的学科展开。

  一起身为我国科技大学高级研讨院教授,主动化系与中科院智能所的“模式识别与人工智能”博士点带头人,计算机系的博士点带头人之一等,他多年来致力于为国家培育科技人才。他培育的博士生、硕士生,现在许多已成为大学的学院院长、系主任,研讨所领导,他们在农业信息化的战线上发挥主干效果,有些已在国外的技能岗位上发挥特长。

  近年来,物联网鼓起,农业物联网十分热,熊范纶指出,物联网的瓶颈是传感器,农业物联网特别杰出,我国应该集中力量针对薄弱环节,大力展开农用传感器的研制。

  他十分重视食品安全的信息化问题。他很早就提出食品安全应该作为我国农业信息化的打破口。为此,他体系调查国内的实践情况,环绕信息链体系深化地了解相应的出产企业、监测组织、物流部分、销售市场、超市等,以及信息发布的现状,期望处理农产品信息溯源问题、产业化与有用化问题等,也期望为人们构建一个安全的餐桌环境。

  三十多年来,我国的农业信息化走过了难以忘怀不普通的旅程,他一向走在这个利国利民征途上的最前沿。在每一个技能台阶上,他总是争先恐后。作业实践需求什么,他就一头扎下去研讨。攻坚克难,从未畏缩,煞费苦心,无怨无悔。

  他是我国电脑农业、网络农业、信息农业、智能农业的领头羊,有院士及学者们这样点评熊范纶,“他是我国农业专家体系与智能体系的创始者、奠基人”,“农业信息化的学术带头人、首席科学家”,甚至“咱们心中的院士”、“不是院士的院士”,是恰如其分的。

  现在,农业信息化与智能化现已成为我国展开现代农业的重要内容,正在我国广阔大地上谱写了高新技能大兴现代农业的一幅幅艳丽华章。但是,不要忘掉这项作业的开拓者——熊范纶,他却处事低沉,仍然在静心繁忙着。他对荣誉看得恬淡,功利面前泰然自若。在他的书房里,没有悬挂一张奖状,没有一幅领导人接见的相片,只要堆满了的书本和技能材料。

  韶光如白驹过隙,数十年的风云变幻,不变的是熊范纶对农业智能工程研讨详尽较真的作业作风和低沉谦和的为人姿势。他用实践行动完成了人生斗争目标,在祖国的沃土上谱写出富丽的智能农业光辉华章。回来搜狐,检查更多