期刊名称:
Computers and Electronics in Agriculture
(SCI一区Top、IF:8.9)
中文题目:
ChatCEA:面向可控环境农业的知识驱动型智能服务智能体
英文题目:
ChatCEA: a knowledge-driven intelligent service agent for controlled environment agriculture
关键词:
分布可控环境农业、大型语言模型、检索增强生成技术、CEA问答基准测试、知识整合模块
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.compag.2026.111733
投稿周期:
2025年2月28日投稿,2025年11月11日提交修改稿,2026年3月31日被接受,2026年4月11日在线发表。
方法创新:融合大语言模型与检索增强生成技术构建问答框架。
技术突破:设计知识集成模块有效提升定量参数解析准确率。
应用价值:支持本地化私有部署保障农业生产数据安全隐私。
可控环境农业正朝着集约化与精准化方向高速发展,但生产者在面对复杂的作物管理与环境调控时,往往受困于专业知识碎片化与获取门槛过高。传统的专家系统规则僵化,通用搜索引擎缺乏语义理解,而通用大语言模型又常因幻觉问题给出错误指导,导致生产者难以获取精确且可执行的农事操作建议,严重制约了设施农业的生产效率与智能化进程。
针对上述痛点,本研究提出了名为ChatCEA的领域专用智能服务智能体。该框架突破了传统检索增强生成技术的局限,构建了融合管理手册与期刊论文的双源专业知识库,并创新性地引入了知识集成模块。该模块通过非结构化数据处理技术解析复杂表格,结合混合检索与重排序策略,实现了对专业术语与数值参数的精准匹配。这一架构不仅为大语言模型注入了深厚的领域知识,还通过本地化部署方案解决了农业数据敏感性与隐私保护的难题。
该研究构建了包含1025个问答对的基准数据集,涵盖定性与定量两类问题,并细分为环境控制、水肥管理等七个子领域。实验结果表明,相较于通用大语言模型与传统搜索引擎,ChatCEA在答案正确率与专家评价得分上均有显著提升,尤其在涉及具体数值的定量问题上表现优异,能够输出简洁准确的决策支持信息,为智慧农业提供了高效可靠的人机交互范式。
Thoughts and Inspirations
ChatCEA的成功构建为农业人工智能的发展提供了新的技术路径。未来研究可进一步探索多模态数据的深度融合,将作物表型影像、环境传感器时序数据与文本知识库关联,实现从单一问答向全生育期动态决策的跨越。同时,可尝试将该框架迁移至大田遥感监测与估产领域,利用检索增强生成技术解析长时间序列的卫星遥感数据,辅助宏观农业政策制定与风险管理。此外,结合边缘计算技术优化轻量化部署方案,将使此类智能体能够下沉至田间地头,真正赋能基层农技推广体系,推动数字农业技术在实际生产场景中的大规模落地应用。
【权责声明】
Smart Agriculture Remote Sensing Notes