[發(fā)明專利]灌溉決策方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911247566.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110999766A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周妮;米賢武;石洋銘;肖義霖;胡盼盼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 懷化學(xué)院
• 主分類號(hào): A01G25/16
• 分類號(hào): A01G25/16
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 劉羚

1.一種灌溉決策方法，所述方法包括：

獲取目標(biāo)灌溉區(qū)域的環(huán)境變量測(cè)量值；

根據(jù)所述環(huán)境變量測(cè)量值，確定目標(biāo)葉片水勢(shì)、目標(biāo)葉片氣孔導(dǎo)度以及目標(biāo)土壤濕度；

根據(jù)所述目標(biāo)葉片水勢(shì)、所述目標(biāo)葉片氣孔導(dǎo)度以及所述目標(biāo)土壤濕度，確定強(qiáng)化學(xué)習(xí)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)和目標(biāo)獎(jiǎng)勵(lì)值；

基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法，得到關(guān)于灌溉水流量和灌溉時(shí)間的初始化灌溉策略；

獲取執(zhí)行所述初始化灌溉策略的灌溉結(jié)果，根據(jù)所述強(qiáng)化學(xué)習(xí)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)，對(duì)所述灌溉結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，獲得所述初始化灌溉策略的獎(jiǎng)勵(lì)值；

根據(jù)所述獎(jiǎng)勵(lì)值與目標(biāo)獎(jiǎng)勵(lì)值的關(guān)系以及強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練終止條件，存儲(chǔ)滿足條件的強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型；

根據(jù)所述強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型，確定關(guān)于灌溉水流量和灌溉時(shí)間的灌溉策略。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法，得到關(guān)于灌溉水流量和灌溉時(shí)間的初始化灌溉策略，包括：

基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法，確定所述目標(biāo)灌溉區(qū)域的適應(yīng)值；

比較所述適應(yīng)值與所述目標(biāo)灌溉區(qū)域的歷史最優(yōu)值，若所述適應(yīng)值大于所述目標(biāo)灌溉區(qū)域的歷史最優(yōu)值，則更新所述目標(biāo)灌溉區(qū)域的歷史最優(yōu)值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

比較所述適應(yīng)值與種群灌溉區(qū)域的歷史最優(yōu)值，若所述適應(yīng)值大于所述種群灌溉區(qū)域的歷史最優(yōu)值，則更新所述種群灌溉區(qū)域的歷史最優(yōu)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法，確定種群灌溉區(qū)域的聚集度；

判斷所述聚集度是否超出預(yù)設(shè)聚集度約束范圍，若超出，則對(duì)超出灌溉區(qū)域進(jìn)行聚集度更新，直至滿足所述預(yù)設(shè)聚集度約束范圍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述獎(jiǎng)勵(lì)值與目標(biāo)獎(jiǎng)勵(lì)值的關(guān)系以及強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練終止條件，存儲(chǔ)滿足條件的強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型，包括：

當(dāng)所述獎(jiǎng)勵(lì)值達(dá)到所述目標(biāo)獎(jiǎng)勵(lì)值時(shí)，判斷強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練次數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)訓(xùn)練次數(shù)，若達(dá)到，則存儲(chǔ)所述強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述獎(jiǎng)勵(lì)值與目標(biāo)獎(jiǎng)勵(lì)值的關(guān)系以及強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練終止條件，存儲(chǔ)滿足條件的強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型，包括：

當(dāng)所述獎(jiǎng)勵(lì)值達(dá)到所述目標(biāo)獎(jiǎng)勵(lì)值時(shí)，判斷強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型的誤差函數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)精度，若達(dá)到，則存儲(chǔ)所述強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述獎(jiǎng)勵(lì)值與目標(biāo)獎(jiǎng)勵(lì)值的關(guān)系以及強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練終止條件，存儲(chǔ)滿足條件的強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型，包括：

當(dāng)所述獎(jiǎng)勵(lì)值未達(dá)到所述目標(biāo)獎(jiǎng)勵(lì)值時(shí)，根據(jù)強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型和所述獎(jiǎng)勵(lì)值，獲得關(guān)于灌溉水流量和灌溉時(shí)間的更新后的灌溉策略；

獲取執(zhí)行所述更新后的灌溉策略的灌溉結(jié)果，根據(jù)所述強(qiáng)化學(xué)習(xí)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)，對(duì)所述灌溉結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，獲得所述更新后的灌溉策略的獎(jiǎng)勵(lì)值；

當(dāng)所述更新后的灌溉策略的獎(jiǎng)勵(lì)值達(dá)到目標(biāo)獎(jiǎng)勵(lì)值時(shí)，判斷強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練是否達(dá)到訓(xùn)練終止條件，當(dāng)達(dá)到時(shí)，存儲(chǔ)所述強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型。

8.一種灌溉決策裝置，其特征在于，所述裝置包括：

環(huán)境變量確定模塊，用于獲取目標(biāo)灌溉區(qū)域的環(huán)境變量測(cè)量值；根據(jù)所述環(huán)境變量測(cè)量值，確定目標(biāo)葉片水勢(shì)、目標(biāo)葉片氣孔導(dǎo)度以及目標(biāo)土壤濕度；

獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)確定模塊，用于根據(jù)所述目標(biāo)葉片水勢(shì)、所述目標(biāo)葉片氣孔導(dǎo)度以及所述目標(biāo)土壤濕度，確定強(qiáng)化學(xué)習(xí)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)和目標(biāo)獎(jiǎng)勵(lì)值；

初始化灌溉策略模塊，用于基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法，得到關(guān)于灌溉水流量和灌溉時(shí)間的初始化灌溉策略；獲取執(zhí)行所述初始化灌溉策略的灌溉結(jié)果，根據(jù)所述強(qiáng)化學(xué)習(xí)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)，對(duì)所述灌溉結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，獲得所述初始化灌溉策略的獎(jiǎng)勵(lì)值；

強(qiáng)化學(xué)習(xí)訓(xùn)練模塊，用于根據(jù)所述獎(jiǎng)勵(lì)值與目標(biāo)獎(jiǎng)勵(lì)值的關(guān)系以及強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練終止條件，存儲(chǔ)滿足條件的強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型；

灌溉策略確定模塊，用于根據(jù)所述強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型，確定關(guān)于灌溉水流量和灌溉時(shí)間的灌溉策略。