自动化所平行系统理论在农业领域得到首次应用

自动化所与浙江滕头园林股份有限公司近日在宁波签约，基于ACP的园林树木建模和计算实验平台合作研究项目正式启动。这标志着自动化所平行系统理论在农业领域首次得到应用。

该技术需求方浙江滕头园林股份有限公司是一家拥有25000亩苗圃的园林企业，在全国多个省份有苗圃基地。随着企业规模的扩大发展，如何将经验的定性的苗圃管理手段转化为可计算的、可量化的管理方式，发展精细园林管理，从而在全国的园林苗圃企业中保持领先优势，是企业面临的新命题。

面向这一需求，自动化所结合两个方面的技术优势，提出了基于平行系统理论的园林树木建模和计算实验解决方案。一方面，经过十几年中法合作研究，自动化所在植物的功能和结构建模方面已具备较深的积累，开发了一套通用的植物生长模拟和可视化软件。其中命名为GreenLab（青园）的植物建模理论由AMAP建模方法发展而来，后者被用于同名商业软件中数百种树木的形态库的构建。另一方面，自动化所提出了用于复杂系统控制的平行系统理论，目前已成功应用于交通管理，石化企业管理等多个领域。平行系统理论包括人工系统（Artificial system）、计算实验(Computational experiment)、平行管理(Parallel management)三个层面，而植物的生长模型正是其中的人工系统部分。

科研人员经过前期沟通与调研发现，苗圃管理具有生产周期长，生产管理凭个人经验的特点。基于生长模型的计算实验可全方位地根据苗木年龄、苗圃特点等提供管理方案，为其提供一种快速的、定量的、可反复进行的实验手段，使生长管理者有据可循。比如：在进行园林苗木的剪枝时，对苗木的不同市场定位要求不同的剪枝时机和位置，通过交互式的计算剪枝实验可快速反馈不同剪枝方式下株型的变化，帮助管理者更好地实现目标。

此次研发的农业生产系统包括植物——环境——管理三个要素，三者在时间和空间都处于动态变化中。根据实时监测的数据进行农业生产系统的平行管理涉及将“因地制宜”这类的管理经验转为计算机可以理解和表达的知识，借助计算实验提供决策支持。随着土地资源的稀缺、可控环境生产系统的发展、人们对农产品质量要求的提升、平行系统理论在农业领域将会有更广阔的应用。