1991 Fiscal Year Annual Research Report
ファジイ理論を用いた水耕トマトのカルシウムイオン吸収促進制御の検討
| Project/Area Number |
03660269
|
|---|
| Research Institution | Ehime University |
|---|
Principal Investigator |
森本 哲夫 愛媛大学, 農学部, 助手 (50127916)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福山 寿雄 愛媛大学, 農学部, 助教授 (90036351)
|
|---|
| Keywords | ファジイ理論 / あいまいさ / ニュ-ラルネットワ-ク / 学習によるモデル化 / 水耕トマト / カルシウム欠乏 / 培養液制御 / イオン組成 |
|---|
| Research Abstract |
本研究は、ファジイ理論及びニュ-ラルネットワ-ク技術を利用して人間がもつ高度で知的な情報処理活動を模倣し、水耕トマトの根による複雑なイオンの吸収特性の同定及びその吸収促進制御を試みる。
(1)環境要因、特に光強度、に対する水耕トマトのカルシウム、カリウム、硝酸イオンの3つの吸収特性を調べた。いずれのイオン吸収量も光強度や蒸散速度にある程度対応した応答傾向を示した。しかしそれらの応答パタ-ンはあいまい・複雑な様相を呈した。このため従来の数学的(決定論的)な方法論では解析困難であり、ファジイ理論によるあいまいさの取扱い及びニュ-ラルネットワ-クの学習による方法論の有効性が示吸された。現在これらの問題に取り組みある程度成果を上げつつある。
(2)カルシウムイオンは、従来より膜の透過性が悪いため根による吸収も低いとされてきたが、カリウムイオンと同程度の多くの吸収を示した。このため果実のカルシウム欠乏(尻腐れ)はカルシウムイオン吸収後の果実への分配が問題であると思われる。現在検討中である。
(3)効果的・効率的な、すなわち人間のように高度な知的処理ができる培養液の制御システムを目指して、ファジイ理論とニュ-ラルネットワ-クを有機的に融合させた新しい適応制御システムを検討した。それはファジイ理論によるフィ-ドバック制御部とニュ-ラルネットワ-クによるフィ-ドフォワ-ド制御部の組み合せである。前者により複雑な系に対しても人間と同様にスム-ズかつ柔軟な制御特性を得ることができた。また後者により、それは制御対象の状態が変化しても自らがオンラインで学習しその変化に応じたモデルを更新することができるが、より速い応答とフレキシブルな制御特性を得ることができた。以上より、本制御システムが水耕トマトのカルシウム欠乏を回避させるための培養液制御に効果的に活用できる見通しを得た。
|
-
[Publications] T.Morimoto and Y.Hashimoto: "Application of fuzzy logic and neural network to the process control of solution pH in deep hydroponic culture." Proc.1st IFAC/ISHS Workshop on Mathematical and Control Applications in Agriculture and Horticulture. Vol.1. 147-152 (1991)
-
[Publications] H.Nonami,T.Fukuyama,C.W.Hwan and Y.Hashimoto: "Improvement of tomato fruit production by nutrient supply management in greenhouses" Proc.1st IFAC/ISHS Workshop on Mathematical and Control Application in Agriculture and Horticulture. Vol.1. 413-418 (1991)
