XVII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2025

Экспертная система для диагностики заболеваний малины представляет собой эффективное решение для фермеров, которое позволит заблаговременно выявлять и предотвращать заболевания этого ягодного кустарника и сократит человеческий фактор в постановке диагноза. В отличие от традиционных методов диагностики, которые часто требуют привлечения специалистов и могут быть трудоемкими и затратными, данная экспертная система сможет предложить простой и доступный способ оперативного выявления проблем со здоровьем малины. Система не только сможет идентифицировать потенциальные заболевания, но и предоставлять подробный план лечения, включающий рекомендации по применению соответствующих препаратов, обработке растений и агротехническим мероприятиям [1].

Для более полного представления об актуальности разработки экспертной системы, была разработана архитектурная модель «как есть» экспертной системы по определению заболеваний, вредителей и плана лечения малины в нотации ArchiMate.

На рисунке 1 представлена архитектура «как есть» деятельности по распознаванию заболеваний и лечения малины на языке ArchiMate [2].

Рисунок 1 – Диаграмма ArchiMate архитектуры «как-есть» деятельности
по распознаванию заболеваний и лечения малины

Согласно диаграмме ArchiMate (рисунок 1), прежде чем фермер получит результат диагностики и план лечения малины, он начинает с самостоятельного изучения волнующего его вопроса, но не найдя в интернете ответов обращается к растениеводу. Специалист в свою очередь проводит серию последовательных операций для сбора информации о симптомах малины, чтоб продиагностировать заболевание, а также определяет и разрабатывает план лечения.

Для формализации проблем исследуемой деятельности и определения вариантов их решений была разработана мотивационная диаграмма деятельности по распознаванию заболеваний и лечения малины в нотации ArchiMate (рисунок 2), на которой представлены цели последующего изменения архитектуры исследуемой деятельности.

На мотивационной диаграмме ArchiMate (рисунок 2) показано, что драйвер исследуемой деятельности является «Получение прибыли», в состав которого входят драйверы «Посадка и выращивание малины», «Лечение заболеваний малины», «Сбор урожая малины и его продажа». Драйверу «Лечение заболеваний малины» даны следующие оценки: «Высокие издержки на услуги специалиста», «Неоперативное распознавание заболеваний малины», «Риски неурожая». Каждая из указанных оценок определяет цель, входящую в состав глобальной цели исследуемой деятельности – «Автоматизация распознавания заболеваний, вредителей малины и определения плана лечения». Эта цель при соблюдении требования «Актуальная информация по заболеваниям малины и их лечения» реализует анализируемый драйвер «Лечение заболеваний малины», тем самым позволит оперативно распознать заболевания малины и обеспечить лечение, снизить риски неурожая и сократит издержки на услуги специалиста растениевода. Указанные ресурсы и требования достижения цели указывают на разработку экспертной системы.

Вывод по мотивационной диаграмме (рисунок 2): создание экспертной системы по распознаванию заболеваний и вредителей малины увеличит прибыль фермера.

Рисунок 2 – Мотивационный слой архитектуры деятельности по распознаванию заболеваний и лечения малины в терминах языка ArchiMate

На рисунке 3 представлена диаграмма ArchiMate архитектуры «как будет» деятельности по распознаванию заболеваний, вредителей малины и определения плана лечения малины с использованием экспертной системы.

Рисунок 3 – Диаграмма ArchiMate архитектуры ««как-будет» деятельности
по распознаванию заболеваний и лечения малины с поддержкой экспертной системы

Диаграмма ArchiMate архитектуры «как-будет» экспертной системы по распознаванию заболеваний и вредителей малины (рисунок 3) демонстрирует, что разработанная экспертная система предоставит фермеру сервис приложения «Определение заболевания и плана лечения малины», который в свою очередь реализуется процессом приложения «Определение заболевания и плана лечения малины».

Экспертная система основана на интуитивно понятном логическом вопроснике, который проведет пользователя через серию вопросов о симптомах, наблюдаемых на кустах малины. На основе ответов фермера и базы знаний экспертная система выдает ответ пользователю в виде плана лечения диагностированного заболевания малины.

Таким образом, согласно диаграммам ArchiMate (рисунки 1-3), создание и успешное внедрение экспертной системы по определению заболеваний и лечения малины позволит минимизировать ошибки распознавания заболеваний малины, сокращая влияние человеческого фактора, и сократить ресурсы, в том числе и временные, на определение заболеваний и плана лечения, что поможет вовремя начать лечение малины и сохранить здоровый урожай.

Список используемых источников

1. Влияние заболеваний на малину: сайт. - UML: https://abekker.ru/articles/bolezni-i-vrediteli-maliny-vraga-nujno-znat-v-lico (дата обращения: 07.12.2024)

2. Онлайн учебник архитектура предприятия: сайт. – UML: https://urait.ru/viewer/arhitektura-predpriyatiya-539842 (дата обращения: 03.12.2024)