[發明專利]一種水稻核心種質智能管理系統和方法

在審

• 申請號: 201610035945.6
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105740320A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 鄭麗敏;黃斌;楊璐;田立軍
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06Q50/02
• 代理公司: 北京衛平智業專利代理事務所(普通合伙) 11392
• 代理人: 董琪

技術領域

本發明涉及一種水稻核心種質智能管理系統和方法，包含種質知識庫的構建，核心種質的取樣算法，水稻種質資源核心種質智能管理系統。

背景技術

核心種質是指篩選最小額數量的種質材料來最大程度的表現整個種質資源的多樣性。核心種質必須具有代表性、壓縮性、可調性和實用性。核心種質的構建是從先手種子資源數據中根據一定的分組原則，將相似種質資源歸為一組，按照一定的總體取樣比例，在組內以合理的取樣方法及取樣比例選取樣品，是建立的核心種質能最大程度地保留種質資源的遺傳多樣性。

本系統完成了水稻核心種質管理的各個模塊，包括種質數據庫管理、數據轉換、信息查詢與分析、核心種質取樣和結果統計分析等。系統針對水稻核心種質進行采樣，能較好的完成其核心種質采樣的管理過程。

發明內容

本發明公布了一種水稻核心種質智能管理系統和方法。方便、快速完成了對水稻核心種質采樣的一系列處理過程。

本發明采用以下技術方案：一種水稻核心種質智能管理系統，所述水稻核心種質智能管理系統，包括：數據庫管理、數據轉換、信息查詢與分析、核心種質取樣和結果統計分析。

數據庫管理，采用原生ADO進行數據庫的操作，完成對Access數據庫的連接和訪問，對數據庫里的數據進行查詢、增刪等操作。

數據轉換主要是實現不同來源種質資源數據的轉換，對各個因為鑒定和評價所產生差異性的數據進行統一和規范化。

構建核心種質知識庫，用以對種質數據進行管理。

信息查詢與分析可以進行簡單數據匯總和統計分析，數據匯總包括求平均值、最值、方差等，信息分析包括使用距離方法對相似度進行計算。

核心種質取樣使用混合性狀的k-均值聚類方法進行取樣，并對取樣結果進行檢驗，檢驗是否能代表原始資源群體的遺傳多樣性。

結果統計分析功能主要是完成各組取樣結果的統計，完成分析過程并將結果顯示到系統中。

本發明利用計算機信息技術來解決核心種質的研究過程中的問題，實現一個水稻核心種質智能化管理系統。

附圖說明

圖1為本發明取樣策略的流程圖

具體實施方式

本發明利用計算機技術完成了對水稻核心種質的取樣和數據的管理。本發明利用國家種質資源數據庫、中國稻種資源數據等的評價鑒定數據等材料作為研究對象。構建種質相關知識庫，用產生式知識表示法來表示知識內容。采用分組方法、混合性狀的k-均值聚類核心種質取樣算法實現系統取樣。最后取樣篩選核心庫，用于進行結果分析。以下就本發明作具體的說明。

本發明首先要解決在核心種質研究中的異質數據的處理，包括：在核心種質取樣時形態、分類和分子標記數據的處理以及數量數據和質量數據的相互轉換；將不同形式保存的數據進行統一建庫和數據檢索。

所使用的國家種質資源數據庫中的中國稻種資源數據所保存的性狀有23個質量和數量性狀，中國稻種資源初級核心種質評價數據中所保存的有37個分類及表現性狀。種質數據的各個來源數據性狀復雜且數量不同，名稱各異，沒有統一的規范。對各個數據進行統一建庫，一方面使用人工智能的方法借助已有的數據將其他缺失的補全，另一方面篩選主要影響的數據，將其他不太相關的數據予以舍棄，保證各個數據格式的統一化。

核心種質的知識庫是用于存儲核心種質領域內的原理性知識、專家的經驗性知識等。知識庫中的知識來源于知識獲取機構，同時又為推理機提供求解問題所需的知識。知識的獲取方式：通過查閱大量的文獻獲得相應的知識；專家領域的支持；通過數據庫技術和數據挖掘技術得到大量知識。

知識的表示采用產生式知識表示法，其基本方式為：

IfAThenB

以下為利用產生式規則進行種質數據管理的例子：

R1If是數量性狀And替換＝0Then替換空值(0)

R2If是數量性狀And替換＝0Then替換空值(平均值)

R3If是數量性狀And替換＝1Then替換空值(中值)

R4If是質量性狀Then替換空值(眾值)

R5If是數量性狀Then統計(平均值，中值，最值等)

R6If是質量性狀Then統計(表現型頻率，眾值、變異系數)

附圖1使出了本發明取樣策略的流程圖，核心種質取樣使用混合性狀的k-均值聚類算法進行取樣。