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SISTEMA INTELIGENTE PARA EL CONTROL DE PLAGAS EN CULTIVOS
Intelligent System for plague control in crops
Javier Urteaga-Montoya1
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Estudiante. Ingeniería de Sistemas Computacionales. Universidad Privada del Norte. Cajamarca, Perú
Recibido abr. 2015; aceptado jul. 2015; versión final sep.2015.
Correspondencia: [email protected]
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RESUMEN
Los Sistemas Inteligentes, uno de los campos más importantes de la Inteligencia Artificial, han tomado mayor
interés en los últimos años, no sólo en los profesionales de este rubro, sino también en los interesados que
quieren que un Sistema Inteligente les ayude a solucionar sus problemas cotidianos. Entre ellos se encuentran el
sector Agroindustrial, debido a que en este campo se presentan varias posibilidades y formas de utilizar un
Sistema Inteligente para la mejora de cosechas, sembríos y la detección de las diferentes plagas que afectan los
cultivos. El siguiente trabajo de investigación tiene como objetivo determinar un modelado y desarrollo de un
sistema inteligente orientado a la prevención, para realizar consultas acerca de las distintas plagas que puede
azotar los cultivos, de manera que se pueda hacer frente a éstas, y así mejorar la calidad de los sembríos.
Palabras clave: Inteligencia artificial, sistema inteligente, sector Agroindustrial, control de plaga, cultivo.
Abstract
Intelligent Systems, one of the most important fields of Artificial Intelligence, have taken greater interest in
recent years, not only in this area professionals, but also stakeholders who want an intelligent system to
help them solve their daily problems. Among them are the agribusiness sector, because in this field, there
are several possibilities and ways of using an Intelligent System for improving crops, detection of different
pests that attack crops may occur. The following research is modeling and development of a
prevention-oriented Intelligent System, for consultation on the various pests that can whip crops, so that they can
cope with, and improve the quality of intelligent system the crops.
29 I. INTRODUCCIÓN
En la agricultura se presentan muchas veces problemas que necesitan de un breve estudio y
de una solución inmediata para evitar pérdidas del cultivo, entre otros. Las hectáreas
agrícolas en la cuidad de Cajamarca, en su mayoría, son utilizados para los cultivos de papa,
plátano, palta, mango, café, entre otros, y ninguna de ellas está totalmente segura de poder
evitar el daño de algún tipo de plaga.
Debido al fenómeno del niño y los distintos problemas que se presentaría para el sector
agrícola, el Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA) ha recomendado no sembrar
quinua ni algodón en la costa norte, debido al posible incremento de temperatura y humedad
en el suelo y aire, lo que podría generar plagas y enfermedades (La República, 2015).
En los años 1982-1983, el fenómeno El Niño dejó pérdidas por US$ 3 mil 283 millones, lo que
representó el 11,6% del Producto Bruto Interno (PBI) de aquellos años. Similar saldo se
registró en 1997-1998, cuando se perdieron US$ 3 mil 500 millones, equivalente al 6,2% del
PBI. Si el Perú hoy perdiera nuevamente ese 6,2%, el monto llegaría a US$ 12 mil millones,
una cifra mucho mayor al presupuesto público que maneja, por ejemplo, el sector Educación
en todo un año (Instituto Nacional de Estadística e Informática, 1996).
La producción agrícola se ha convertido en un negocio complejo que requiere la acumulación
y la integración de conocimiento, además de la información de muchas fuentes diversas. Para
permanecer competitivo, el agricultor moderno a menudo confía en especialistas agrícolas y
consejeros que les proporcionan información para la toma de decisiones en sus cosechas.
Pero lamentablemente, la ayuda del especialista agrícola no está siempre disponible cuando
el agricultor la necesita. Para aliviar este problema, los sistemas expertos se han convertido
en un instrumento poderoso y que posee un gran potencial dentro de la agricultura.
La presente investigación tendrá como objetivo aplicar la tecnología de los Sistemas Expertos
(SSEE), realizando el modelado y desarrollo del sistema SICOPLACU para ayudar al control
de plagas en los cultivos agrícolas en la región Cajamarca, brindar información acerca de
ellas y de los distintos problemas que pueden tener en el proceso, así como proporcionar
métodos de cura y dar recomendaciones que sirvan de soporte a estos problemas que
afectan al sector agrícola.
II. MATERIALES Y MÉTODOS
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muy perjudiciales y generan grandes pérdidas, tanto de cultivos como monetarias. Si bien es
cierto, esto genera muchas dificultades para los agricultores, ya que repercute en su trabajo,
también se debe tener en cuenta que no todos poseen el conocimiento necesario ni la
capacidad para poder afrontar este tipo de desastres.
En consecuencia, se planteó el desarrollo de un sistema inteligente experto que, gracias a
los conocimientos de un agente humano experto, será capaz de prevenir y tratar a este tipo
de problemas para que cualquier persona, y más aún, los agricultores se vean beneficiados
al tomar algunas acciones inmediatas que los ayude a combatir estas plagas.
Se buscó a un experto humano que proporcionó la base del conocimiento para el sistema
inteligente. Las ideas, experiencia e información de este experto humano sirvieron para que
el sistema pueda responder a muchas de las preguntas que un agricultor se plantea al
momento que una plaga azota a su cultivo.
Se utilizó una computadora portátil en la cual se implementó la aplicación y mediante el
software SWI-Prolog-Editor se realizó la aplicación de consultas.
Para la recolección de datos se empleó una encuesta y para el desarrollo del sistema
experto se ha tomado en cuenta la metodología de Sistema Experto de Weiss y Kulikowski,
que es un programa de computadora basado en el conocimiento y el raciocinio que lleva a
cabo tareas que generalmente sólo realiza un experto humano; es un programa que imita el
comportamiento humano en el sentido de que utiliza información que le es proporcionada
para poder dar una opinión sobre un tema en especial (SESP, 2015).
La metodología de Weiss y Kulikowski fue empleada para la construcción de un sistema para
consultas sobre los distintos tipos de plagas, basado en los síntomas que los cultivos
presentan, para que luego este pueda decidir en base al diagnóstico un plan de tratamiento
31 Figura 1. Metodología de Weiss y Kulikowski
III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El diseño del sistema experto cubrió los requisitos de aprendizaje rápido del manejo, evitó la
entrada de datos erróneos y las preguntas y resultados se presentaron en forma
comprensible para el usuario.
32 Figura 3. Proceso del sistema experto
El motor de inferencia desarrollado en lenguaje Prolog simuló la estrategia de solución de un
experto, obteniendo conclusiones y aplicando las reglas sobre los hechos presentes, este
determinó qué acciones se debían de realizar, en qué orden y cómo las tenías que efectuar
las diferentes partes del sistema experto (Sánchez, 2015).
Al hacer la prueba de los prototipos se escenificaron varios casos en los que un agrícola se
dispone a hacer uso del sistema experto, cómo es que éste respondería y en qué casos es
cuando el sistema arrojaría el resultado correcto (figura 4).
Figura 4. Software del sistema inteligente
El sistema requerirá de mantenimiento y puesta al día, donde el usuario plantea problemas o
defectos del prototipo, se corrigen errores, actualiza el producto y continúa utilizando.
INTERFAZ DE USUARIO
BASE DE DATOS MOTOR DE
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IV. CONCLUSIONES
Se logró desarrollar un sistema fácil de usar y con una interfaz amigable que interactúa con el
cliente mediante preguntas, mostrando posibles curas para contrarrestar el azote de las
plagas.
Se puede concluir que un sistema inteligente como el que se plantea, tiene una función de
prevención y de informar a los agricultores de las posibles plagas que puedan existir en sus
cultivos, dándoles así datos acerca de ellas y una posible solución a este problema.
Este sistema inteligente no solo es una herramienta de prevención, sino que brinda la
información necesaria para para poder darle solución a los problemas que tiene el sector
agrícola en cuanto al control de plagas.
Gracias a este sistema inteligente, los usuarios se verán beneficiados debido a los
resultados proporcionados, mejorando así su productividad y evitando los posibles daños que
afectarían sus cultivos.
Agradecimientos
Al ingeniero M. Sc. Héctor Antonio Cabrera Hoyos por proporcionar la información necesaria empezar
a llenar la base de conocimientos del sistema inteligente.
REFERENCIAS
Huanca Pinto, N. (05 de Mayo de 2015). Monografias.com. Obtenido de
http://www.monografias.com/trabajos26/sistema-documentacion/sistema-documentacion2.shtml
Instituto Nacional de Estadística e Informática. (1996). III Censo Nacional Agropecuario. Lima:
Dirección Técnica de Censos y Encuestas.
La República. (20 de Abril de 2015). La República. Obtenido de
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Sánchez Campello, P. (01 de Mayo de 2015). Departamento de Ciencia de la Computación e
Inteligencia Artificial. Obtenido de http://www.dccia.ua.es/logica/prolog/docs/ProgGUI.pdf
