13、农业管理中的智能多代理系统与前沿技术应用

农业管理中的智能多代理系统与前沿技术应用

1. 农业与智能农业概述

农业通常指通过种植植物和养殖动物来生产食物、饲料、纤维和燃料的活动，目前是全球最重要且普遍的职业，约雇佣了全球 42%的劳动力。智能农业则是依靠先进技术实现可持续、清洁的粮食种植，并合理利用自然资源（尤其是水资源）的系统。其重要特征是依赖管理系统和信息分析，以最低成本做出最佳生产决策。智能农场有潜力提高产量，实现基于资源高效利用的可持续农业。

智能农业中的多代理系统（MAS）由位于特定环境中的多个代理组成，它们依据定义好的关系进行交互。在温室环境中，每个部分都由一个或多个代理代表，各代理相互协作以实现既定目标。代理社会中有两种类型的代理：反应式代理，行为简单，执行无需智能推理的任务；认知或智能代理，执行更复杂的任务，需要推理来做出决策。

2. 信息技术与人工智能的广泛应用

近年来，信息技术和人工智能的应用广泛传播，涵盖了生活的多个领域，如建筑和工作场所的电能管理、电能消耗和生产预测、家庭和城市管理以及农业系统管理等。为开发这些解决方案，采用了多种方法和手段，包括多代理系统（MAS）、神经网络、本体论、大数据和机器学习等。

3. 现代农业方法

现代农业旨在提高生产力和获取最大物质回报，主要方法如下：
- 耕作 ：
- 初级耕作 ：分解土壤中的土块，重新整合有机物质，对土壤通气和清除农作物残渣有重要影响，耕作深度在 15 - 60 厘米之间。可使用手工具（如铲子）、工业工具（如手犁）或重型工业机器（如机械拖拉机）进行。
- 二级