自動化所平行系統理論**在農業領域應用


     基于ACP的園林樹木建模和計算實驗平臺合作研究項目在浙江寧波簽署，這是自動化所平行系統理論在農業領域的**應用。技術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，在國內多個省份有苗圃基地，起源于有聯合國“全球生態500佳”稱號的滕頭村。隨著企業規模的擴大發展，如何將經驗的定性的苗圃管理手段轉化為可計算的、可量化的管理方式，發展精細園林管理，從而在國內的園林苗圃企業中保持**優勢，是企業面臨的新命題。
　　
　　面向這一需求，中科院自動化研究所結合兩個方面的技術優勢，提出了基于平行系統理論的園林樹木建模和計算實驗解決方案。一方面，經過十幾年中法合作研究，中科院自動化所在植物的功能和結構建模方面已有較深的積累，開發了一套通用的植物生長模擬和可視化軟件，其中命名為GreenLab（青園）的中法合作的植物建模理論由AMAP建模方法發展而來，后者被用于同名商業軟件中數百種樹木的形態庫的構建。另一方面，中科院自動化所提出了用于復雜系統控制的平行系統理論，目前已成功應用于交通管理，石化企業管理等。平行系統包括人工系統（Artificialsystem）、計算實驗（Computationalexperiment）、平行管理（Parallelmanagement）三個層面。植物的生長模型正是其中的人工系統部分。苗圃管理具有生產周期長，生產管理憑個人經驗的特點；基于生長模型的計算實驗則提供一種快速的、定量的、可反復進行的實驗手段，為生長管理者有據可循。一個典型的例子是園林苗木的剪枝：對苗木的不同市場定位要求不同的剪枝時機和位置，通過交互式的計算剪枝實驗可快速反饋不同剪枝方式下株型的變化。針對苗圃基地的平行管理則可利用虛實系統的平行運行，全方位地根據苗木年齡、苗圃特點等提供管理方案，具有很大的發展空間。
　　
　　農業生產系統包括植物-環境-管理三個要素，三者在時間和空間都處于動態變化中。根據實時監測的數據進行農業生產系統的平行管理涉及將“因地制宜”這類的管理經驗轉為計算機可以理解和表達的知識，借助計算實驗提供決策支持。盡管目前，這樣的嘗試限于少數具有**意識的企業，但隨著土地資源的稀缺，可控環境生產系統的發展，人們對農產品質量要求的提升，可預期未來會有更多的涉及建模和控制的工廠化農業生產。