Resumen de Sistema de ayuda a la decisión basado en ontologías para el diagnóstico y prevención de las enfermedades en cultivos

Katty Lagos Ortiz

• español

  OBJETIVOS DE LA TESIS: Desarrollar una plataforma inteligente colaborativa para la toma de decisiones y recomendaciones en agricultura y para conseguirlo se han definido las siguientes tareas específicas:

  -" Diseño de un modelo ontológico para la representación del conocimiento del dominio de la agricultura.

  -" Creación de un sistema para la monitorización del estado de las plantaciones y cultivos a través de información que el usuario proporcionará mediante la interfaz web.

  -" Diseño de un sistema para la recomendación específica al usuario basado en tecnologías del conocimiento.

  -" Creación de una plataforma integral para la ayuda a la decisión y recomendación en agricultura.

  METODOLOGÍA: La metodología utilizada en esta propuesta permite que la aplicación ofrezca un entorno estable, amigable y eficaz. Pretende crear una plataforma que facilite al usuario la toma de decisiones en función de las afecciones de sus cultivos, así como establecer recomendaciones de control y cuidados. Para ello el sistema consta de un conjunto de módulos bien organizados que permiten conseguir los objetivos propuestos.

  La metodología utilizada se compone de 4 fases:

  -" Estudio del estado del arte: Análisis de los conceptos y elementos de una web semántica, definiciones generales de ontologías, lenguajes y herramientas para la creación de las ontologías.

  -"Estudio de ontologías existentes en el área agrícola, así también un análisis de los sistemas de ayuda a la toma de decisiones en el dominio de la agricultura".

  -" Diseño y desarrollo del sistema propuesto basado en ontologías: Diseño de la ontología, basado en el conocimiento y dominio de los expertos para definir reglas y recomendaciones que engloba los cultivos, las enfermedades, plagas y malezas que los afectan. Posteriormente se desarrolló el sistema de ayuda a la decisión basado en ontologías para el diagnóstico y prevención de enfermedades en cultivos".

  -" Validación de la propuesta: con la ayuda de agricultores y expertos en el dominio de la agricultura, se procedió a realizar pruebas constantes, en función de las enfermedades, plagas y malezas que afectan a los cultivos. Realizando la validación con diferentes afecciones que presentan las plantas. Así también se aplicó una encuesta a los agricultores para conocer el nivel de satisfacción y usabilidad de la aplicación presentada" .

  CONCLUSIONES: El presente trabajo de tesis doctoral describe una propuesta de un sistema de ayuda a la decisión basado en ontologías en el dominio de la agricultura, específicamente en el control y prevención de las enfermedades en cultivos, y resulta novedoso y aplicable ya que se enfoca en los cultivos de la región Costa del Ecuador. Además utiliza ontologías y tecnologías semánticas que hace de este proyecto un sistema inteligente. El sistema presenta como características básicas que es un sistema de fácil uso para los agricultores, concreto, fiable y recomendable, ya que para la creación de la ontología que es la base del conocimiento se ha basado en el dominio de los expertos en el área de la agricultura.

  Por lo expuesto, la plataforma propuesta presenta soluciones efectivas para el control, diagnóstico y prevención en el dominio de las afecciones de los cultivos.

  Es necesario mencionar las principales aportaciones de esta tesis:

  -" Desarrollo de un modelo ontológico para la representación del conocimiento del dominio de la agricultura".

  -" Creación de un sistema web para la monitorización del estado de las plantaciones y cultivos".

  -" Diseño de un sistema para la recomendación específica al usuario basado en tecnologías del conocimiento".

  -" Creación de una plataforma integral para la ayuda a la decisión y recomendación en agricultura".

• English

  Aims of the thesis: The main aim of this thesis is the development a collaborative intelligent platform for decision support and recommendations in agriculture to achieve the following specific tasks:

  -" Design of an ontological model for the knowledge representation in the agriculture domain".

  -" Development of a system for monitoring plantations and crops through information that the user will provide through a web interface".

  -" Development of a system for the specific recommendation based on knowledge technologies".

  -" Development of a comprehensive platform for decision support and recommendation in agriculture".

  Methodology: The methodology used in this proposal allows the application to offer a stable, friendly and efficient environment. It aims to create a platform that facilitates the user to make decisions based on the conditions of their crops, as well as establish control and care recommendations. For this, the system consists of a set of well-organized modules that allow to achieve the proposed objectives.

  The methodology used consists of 4 phases:

  -" Study of the state of the art: Analysis of the concepts and elements of a semantic web, general definitions of ontologies, languages and tools for the creation of ontologies".

  -"Study of existing ontologies in the agricultural area, and an analysis of current decision support systems in agriculture".

  -" Design and development of the proposed system based on ontologies: ontology design, based on knowledge and domain experts to define rules and recommendations which includes cultivation, diseases, pests and weeds that affect them. The decision support system based on ontologies for the diagnosis and prevention of diseases in crops was developed".

  -" Validation of the proposal: With the help of farmers and experts in the field of agriculture, different tests were carried out, depending on the diseases, pests and weeds that affect to the crops. Besides, a survey was applied to farmers to know the level of satisfaction and usability of the developed application".

  Conclusions: This PhD thesis describes a proposal for a decision support system based on ontologies in the field of agriculture, specifically in the control and prevention of diseases in crops. The proposed system is innovative and includes ontologies and semantic technologies to provide reasoning capabilities to the system. Besides, it has been validated in Ecuador. The system presents some basic features: easy-to-use system for farmers, concrete, reliable and recommended. It is worth noting that ontology development has been based on Ecuadorian experts in the area of the Agriculture.

  Therefore, the proposed platform presents effective solutions for the control, diagnosis and prevention in the domain of crop diseases.

  The main contributions of this thesis can be summarized as follows:

  -" Development of an ontological model for the knowledge representation in the agriculture domain".

  -" Development of a web system for monitoring plantations and crops".

  -" Development of a system for the specific recommendation based on knowledge technologies".

  -" Development of a comprehensive platform for decision support and recommendation in agriculture".