人工智能技术在森林保护中的应用

【作者】 张真； 竺乐庆； 王鸿斌； 孔祥波； 张培毅；

【机构】 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林保护学重点实验室； 浙江工商大学计算机与信息工程学院；

【摘要】 随着计算机技术的不断高速地发展,作为计算机科学的分支学科人工智能(Artificial Intelligence)的发展也十分迅速。被认为是二十一世纪(基因工程、纳米科学、人工智能)三大尖端技术之一。它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。除了计算机科学以外,人工智能还涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心理学、数学逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。人工智能广泛应用的领域有指纹识别、人脸识别、视网膜识别、虹膜识别、掌纹识别、专家系统、智能搜索、定理、博弈、自动程序设计、还有航天应用等。人工智能在森林保护领域也得到广泛的应用。专家系统被广泛地应用在病虫害的鉴定、病虫害预测、管理决策支持等方面,目前专家系统不断与3S技术、人工神经网络、模糊数学、数据库技术、多媒体技术、网络技术等结合,开发技术越来越多样化,应用范围越来越广。松毛虫综合管理决策专家系统和森林病虫害鉴定专家系统是这方面研究的典型实例。人工智能的另一个重要方面图像识别技术也广泛地应用在病虫害的鉴定和监测等方面。作者利用基于颜色直方图与双树复小波的昆虫图像自动分类、积分区域匹配和双树复小波的昆虫种类识别、颜色直方图和灰度共生矩阵的昆虫图像自动分类、昆虫区域颜色特征及支持向量机的昆虫分类等方法对森林害虫进行识别,取得了良好的效果。利用Mel倒谱系数和矢量量化、带倒谱和隐马尔可夫模型、Mel倒谱系数和隐马尔可夫模型等方法对昆虫声音自动鉴别,识别正确率达96%以上。利用图像识别技术能够通过昆虫的形态、声音图谱、化学图谱和反射光图谱进行自动识别。更多还原