人工知能による栽培プロセスのシステム化

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03404011
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 橋本 康 愛媛大学, 農学部, 教授 (30036298)
• 研究分担者: 福山 寿雄 愛媛大学, 農学部, 助教授 (90036351) ; 山下 淳 愛媛大学, 農学部, 助教授 (40036405) ; 森本 哲夫 愛媛大学, 農学部, 助教授 (50127916) ; 仁科 弘重 愛媛大学, 農学部, 助教授 (70134509) ; 野並 浩 愛媛大学, 農学部, 助教授 (00211467)
• キーワード: コンピュータ・インテグレート・システム / 人工知能による推論 / ワークステーションの活用 / イーサネットによるLAN / 画像ファイルの転送 / ニューラルネットワーク / 栽培のデータベース / コンピュータ・サポート・システム

研究概要

植物工場、種苗工場の芽が社会から注目され、栽培プロセスのシステム化への期待が大きい。特に、数学モデルの構築よりも、生物学的な取り扱いや経験の方が大きい効果を上げる栽培プロセスには、人工知能に基づくコンピュータの活用が有効である。
本研究では、ワークステーション、人工知能型コンピュータ、栽培現場での複数個のパソコンをリアルタイムで通信させるいわゆるコンピュータ・インデグレート・システムを構築し、情報ネットワークによる生産情報の効果的利用を検討した。その結果を列挙する。
(1)LAN等で連結されたコンピュータネットワークシステムにおける画像情報の効率的な伝送法と解析システムを検討した。
(2)画像処理及び3層のニューラルネットワークを用いることにより、トマト果実の形状パターンの認識、尻腐れ度合いの認識と診断、品質判定が可能となった。さらにネットワーク間におけるこれらの画像情報の効率的な伝送法を検討した。
(3)ニューラルネットワークと遺伝的アルゴリズムを組み合わせた生育の最適化法を開発した。この方法は、まず植物の状態を同定(モデル化)し、次にそのモデルシミュレーションから最適な環境条件を探索する。実際のトマト栽培に適用した結果良好な生育結果が得られた。
(4)以上より、本研究で開発研究したコンピュータ・インテグレート・システムは複雑な栽培プロセスのシステム化を可能とし、植物の生育の最適化、高品質化を実現する上で有効と考えられる。今後は実際の種々の栽培プロセスに適用したい。

研究成果

• [文献書誌] Morimoto,T.: "Computer integrated system for crop production-Diagnosis of fruits using artificial neural network-." Proc.5th International Congress for Computer Technology in Agriculture. 102〜104 (1994)
• [文献書誌] Morimoto,T.: "Speaking plant approach for environmental control based on artificial intelligence." Proc.12th World Congress on Agricultural eng.Vol.1. 190〜197 (1994)
• [文献書誌] De Baerdemaker J.: "Speaking fruit approach to the intellingent control of the storage system." Proc.12th World Congress on Agricultural eng.Vol.2. 1493〜1500 (1994)
• [文献書誌] 森本,哲夫: "農産物貯蔵工場の知能的制御." 植物工場学会誌. 6(3). 191〜196 (1994)
• [文献書誌] 森本,哲夫: "植物環境制御における画像と遺伝的アルゴリズムの応用" 第3回バイオエンジニアリングシンポジウム講演論文集. 186〜187 (1994)
• [文献書誌] 羽藤,堅治: "農業分野における画像認識(1)ニューラルネットワークを用いた画像の認識" バイオシステムにおける計測・制御シンポジウム講演論文集. 61〜64 (1994)