农业科技大数据仓储建设与服务

大数据时代,国家农业战略制定、科研创新、成果转化等都离不开农业科技数据资源的支撑。本文概述国内外农业领域大数据发展现状,分析农业科技大数据内容构成,提出农业科技大数据仓储框架,从数据来源、数据汇聚与整合、数据存储、数据管理与组织等方面分析农业科技大数据建设与管理问题,最后对农业科技大数据仓储应用与服务进行总结分析,以期为我国农业领域大数据研究与实践提供借鉴。

数据密集型环境下农业科研信息化发展路径研究

随着数据密集型科研范式变革的不断深入,如何应用先进的信息技术推动农业领域海量数据融入实际应用场景、引领农业科技创新体系可持续发展,已成为当前农业科研机构科研信息化发展所面临的首要问题。为推动农业科研创新,通过分析数据密集型科研环境下科研活动所面临的新问题和新需求,以信息化支撑能力建设为视角,从信息化基础环境、科研大数据中心、智能化装备和新型科研平台4个维度探讨构建数据密集型科研范式变革下的科研信息化发展路径框架模型。基于此路径框架模型,提出了面向科研人员数据能力提升与创新需求的信息化重点建设举措和发展方向,以期能够全面提升科研信息化在农业科研创新与管理过程中“融入环境,嵌入过程”的能力,促进未来农业科研机构科研信息化从支撑辅助到引领发展的转变。

国内外农业科学大数据建设与共享进展

农业科学大数据指在农业科技活动中长期积累和整编的海量科学数据,它不仅直接反映一个国家的整体农业科技基础水平,而且影响着农业科技实力能否持续、稳定、长久地发展和提高,具有重要的保存和开发利用价值。在数据密集型科学研究形势下,农业科学大数据是支撑农业科技创新、发展现代农业的战略性、基础性资源,关系到国家的战略利益和国家安全。为推进农业科学大数据建设,促进数据共享与利用,本文通过文献调研法、网站调研法和对比分析法,综述了科学大数据发展战略和共享政策,对农业科学大数据建设与共享进展进行了总结分析,针对今后农业科学大数据的发展,从政策制定及执行、数据资源建设模式与资源整合、数据开放与出版等角度提出对策建议,以期为我国农业领域科学大数据的建设与共享提供借鉴。

农业农村科研协同创新基础设施总体框架与战略价值

党中央国务院高度重视农业科技创新,把解决农业“卡脖子”问题放在国家战略高度,协同创新是解决“卡脖子”问题行之有效的路径。从构建农业农村协同创新基础设施的政策背景和国内外研究现状出发,深度剖析我国农业科技创新面临的农业科研大数据、高性能计算、原创算法模型、数据应用创新和数据安全防护等瓶颈问题,基于人工智能、区块链、云计算、大数据等先进信息技术构建“数据”+“算法”+“算力”深度融合的新型基础设施,构建了服务多学科交叉融合的农业农村科研协同创新平台,简化并加速人工智能(AI)模型和数据的迭代和流动,实现大规模异构计算资源调度技术、多模态数据融合方法和友好的开发支撑环境。该平台致力于协助不同学科领域的科研工作者,将数据、模型、算法和算力等资源深度整合,打造即开即用的交互式云端开发环境,应用到教学、科学研究、科学数据集和算法研究等多个场景,形成人工智能融合多学科的生态闭环。

我国农业大数据应用进展综述

农业大数据已成为现代农业新型资源要素,也是重要的农业科技创新方向,不仅促进现代农业的生产、经营、管理和服务,而且还耦合催化三产融合。欧美发达国家特别注重农业大数据在现代农业中的作用,我国农业大数据的研究与应用也发展较快,农业数据具有涉及领域广、跨越周期长、采集难度大、处理较为繁杂的特点,因此系统梳理农业大数据应用进展,进一步明确未来发展方向,对我国农业大数据的研究和应用具有重要意义。本文通过文献调研并结合相关科研实践,对比分析了不同学者对农业大数据的定义,阐述了农业大数据的概念和内涵,系统综述了近年来农业大数据在管理与政策、工程与应用、技术与架构等方面的应用进展。最后,根据我国农业大数据发展的现状,指出平台与数据、需求与应用、交易与共享等农业大数据未来发展需要特别关注的三个方面,为进一步促进我国农业大数据领域发展提供建议。

农业科学观测数据权属与保护路径研究

农业科学观测数据作为农业生产系统中要素变化的信息载体,是促进农业高质量发展和农业农村现代化的战略资源,在农业科技创新和政策制度创设等方面的基础支撑作用日益凸显。面对农业科学观测数据生产复杂、数据主体多元、数据存放分散等瓶颈问题,科学界定农业科学观测权属,加快构建一揽子政策与技术保障体系具有重要的理论和现实意义。文章全面梳理了农业科学观测数据治理体系现状,系统分析了数据治理面临的重大挑战,总结了数据确权与保护面临的难点,划分了农业科学观测数据权属类型,提出来了农业科学观测数据保护建议。基于数据生产者、管理者和使用者三者间的权益关系视角下,农业科学观测数据权属可划分为数据所有权、数据生产权、数据使用权、数据出版权和数据交易权。针对利益攸关方在开放共享中“不愿、不敢、不会”的痛点难点问题,优化我国农业科学观测数据保护环境,积极推动国家级数据共享平台确权与授权体系建设,引导激励农业科学观测数据出版,加快推广中国科技资源标识应用,探索构建封闭数据流通技术体系,是提高数据的利用率、优化数据资源配置的有效途径,是加快完善符合国情的农业科学观测数据知识产权保护法律法规的有效方法,是有序推进数据资源整合和开放共享进程的有效措施。

2023中国农业科技论文与专利全球竞争力分析

党的二十大对农业科技情报工作者提出新的要求,积极探索如何更好地发挥农业科技支撑作用,提升中国农业科技创新能力、实现农业科技自立自强。建立中国特色农业科技竞争力评价体系,基于论文和专利数据,对22个农业先进国家及其机构的整体农业科技现状进行了深入分析,考察中国农业科技竞争的整体布局现状,剖析中国农业科技发展中存在的不足,有利于中国科技管理部门制定合理的创新体系发展规划,以有限的资源来支持和推进中国农业科技创新工作。

国家农业观测数据共享元数据标准研究

国家农业基础性长期性科技工作在全国构建工作体系汇聚了10个不同领域的农业观测数据,为我国农业科学数据建设奠定了长期坚实的基础,该工作与研究对于促进农业科技创新、支撑农业生产的重要意义重大。通过系统布局国家农业科学试验站、观测站,加强农业数据的观测、监测、搜集、分析、整理、挖掘与共享利用,为农业科研和科技推广、农业科技体制改革、农业政策制定提供重要的基础支撑。开展农业观测数据共享元数据的标准研究,对农业生产要素及其动态变化进行科学观察、观测和分析,阐明内在联系及其发展规律,是管当前、利长远的研究,是把握农业生产要素发展变化的基本途径,是推动农业科学技术发展的必要基础,是制定农业政策的重要参考农业观测数据共享是国家农业数据共享、科技创新体系的重要组成部分,通过数据的整理分析不难发现,农业观测数据涉及范围广、种类多、语义多、共享难度大,农业野外观测数据又具有不可重复性的典型特征。本文以共享数据科学研究为基础,在分析农业观测数据元数据的标准、结构、管理体系以及元数据的互操作性的基础上,探讨农业观测数据元数据的特点及管理应用体系,为促进我国农业科技创新发展与国际合作交流提出可借鉴的参考建议。

基于生命周期的农业科学数据监护任务研究

为促进农业科学数据的有效管理,提升数据利用效率,最大限度地发挥数据价值,有必要开展农业科学数据监护研究。运用文献调研法和对比分析法,在对比分析现有的典型的数据生命周期模型的基础上,重新划分了农业科学数据生命周期阶段,指出了数据生命周期各阶段的数据监护任务,农业科学数据生命周期各阶段的数据监护任务侧重点不同,数据监护兼具管理与服务的双重属性。

大数据环境下农业知识服务协作体系探索与实践

随着大数据环境下农业管理及科研创新的需求变化,快速、精准、深度、专业的信息知识服务的重要性日益凸显。为解决农业知识服务供需信息不对称问题、提升农业图书情报行业的整体竞争力和知识服务的精准供应,提出通过联合科研高校等农业机构,共同推动农业知识协作服务的开展。通过分析新环境下农业知识用户特征以及个性化需求,设计了农业体系知识服务协作体系的共建机制,详细介绍了协作体供给侧和服务侧的内容、服务模式及服务产品。最后基于协作体系目前的建设进展,提出了现存问题和改进建议,以期为我国农业领域知识协作服务以及跨领域知识协助服务提供参考和借鉴。

农业科研试验基地数据管理标准体系构建

农业科学数据作为重要战略性资源,在推动农业科技创新、增强农业科技竞争力方面发挥重要作用。农业科研试验基地是一手科研数据的主要来源,其数据管理标准体系的建立不仅是试验基地数据规范化管理的基础,也是规范化数据管理工作的重要一环,对于提高数据可复用性,最大程度发挥数据价值有重要意义。该研究通过国内外涉农长期观测网络、试验站数据管理标准体系内容梳理,以及对中国农业科研试验基地数据特点、数据全生命周期管理流程调研,构建了农业科研试验基地数据管理统一工作流;基于“霍尔三维结构”从标准适用数据管理阶段、标准性质、标准专业领域3个维度构建农业科研试验基地数据管理标准体系框架,并编制了农业科研试验基地数据管理标准体系基本构成表,梳理出涵盖数据全生命周期管理的标准20项,首期必建标准12项,以期为推进农业科研试验基地建设和数据管理共享提供支撑。

加拿大农业和食品科学战略分析

目的:通过探析加拿大农业和食物系统当前面临的形势,研究加拿大农业和食品科学战略的重点,为我国推动农业科技创新,保障国家食物安全提供借鉴。方法:基于文献分析法,采用现实—政策—目标的逻辑框架,分析加拿大的农业和粮食系统挑战、国家食物政策和行动以及科学战略的目标和重点。结果:加拿大农业和食品科学战略计划为未来农业研究和发展提供了愿景规划,重点是向可持续农业转变,食物系统转型主要基于使命驱动的科学战略。结论:科学战略计划将指导加拿大未来十年的农业科学议程,并帮助加拿大保持其世界领先的安全和可持续食品生产国地位。加拿大以使命驱动的科学战略引领食物系统的转型,对我国农业绿色可持续发展具有重要启示意义。

数据密集型农业科研服务平台架构设计

针对数据密集型科研范式下农业领域数据密集型计算服务能力不足的问题,研究设计集泛在智能知识服务与专业领域计算服务于一体的数字科研知识服务模式。调研分析国内外数字科研基础设施与数字科研平台建设经验,剖析数据密集型农业科研的新特征和知识服务需求,从基础设施层、数据层、关键技术层、核心功能层和服务层5个层面阐述数据密集型农业科研服务平台的架构方案,并给出面向作物计算育种知识服务的数字科研平台设计实例。以期为数据密集型农业科研平台的研发和应用场景的落地提供参考,为支撑数据密集型农业科研创新提供可借鉴的知识服务路径。

农业大数据信息采集平台建设研究

农业大数据已成为推动农业转型升级,提高生产决策的重要手段。本研究在充分分析农业大数据信息采集平台建设意义与目标的基础上,提出了农业大数据信息采集平台的建设思路以及整体框架,描述了平台采集的信息方式、采集内容方式,并设计了系统的核心功能,试图通过搭建农业大数据信息采集平台,推动农业相关信息资源体系建设,为农业大数据产业发展应用奠定基础。

淄博市网格员协助农业基础数据采集的思考

农业基础数据是中国实现智慧农业的必要前提,农业基础数据的高质量采集成为当下急需解决的问题。然而,当前中国农业基础数据采集面临配置完备性不足、采集地域范围有限、整合渠道不通畅、采集人员专业性缺失等诸多问题。网格员作为社区网格化服务管理模式下的新生力量,在地域覆盖、年龄、身份、经济基础和职业前景多方面具有协助农业基础数据采集的优势,能够在保证本职工作完成质量的前提下高质高效地进行农业基础数据的采集。基于对这些问题和现象的深入讨论和分析,提出一种依托城市社区网格化背景,以淄博市为试点区域,通过网格员协助农业基础数据采集的设想。同时,从设置公平合理的薪酬激励、构建科学高效的任务规划、建立健全完备的培训体系、制定严格规范的考核指标等多个角度提出可行性较强的建议。最后,对网格员协助农业基础数据采集的发展前景进行了展望。

融合跨物种科学数据的性状调控基因本体模型构建及应用

【目的】在新技术带来的育种数据激增与计算育种对知识服务的新需求下,为解决作物育种知识服务中跨物种学科知识获取效率低且优异多效基因发现困难的问题。【方法】本研究构建了性状调控基因本体模型框架,并定义了本体模型中的实体层次结构和实体属性。以主粮作物水稻、玉米、小麦和模式植物拟南芥为数据采集对象,构建了以性状调控基因本体模型为模式层的知识图谱并进行实验。【结果】最终形成了涵盖13种实体、16种数据属性和14个对象属性的性状调控基因本体模型,以此模型为本体层的知识图谱实现了跨物种间学科知识关联检索、优异多效基因挖掘和跨物种基因功能预测。【结论】本研究所提出的性状调控基因本体模型构建方法,能够实现跨物种间性状调控基因的关联发现,可提高跨物种学科知识的获取效率,可支撑多维度科学数据寻证分析的功能基因发现结果。本研究为多效基因的挖掘和基因功能预测提供了一条可实现的方法路径,为作物育种科学研究提供了有效的数据支撑服务。

AI for Science在农业领域的应用研究

近年来,在算法、数据、算力三大引擎驱动下,人工智能(artificial intelligence,AI)发展迅速,并在AlphaFold3、核聚变智能控制、新冠药物设计等前沿领域取得诸多令人瞩目的成果。AI驱动的科学研究(AI for Science,AI4S)解决了科学数据分析维度高、尺度跨度大以及局限性科研实验制约大规模跨学科科研活动的瓶颈问题,促进科学研究迈向以“平台协作”为主要特征的新模式。分析了AI4S的国际态势,梳理了当前我国农业数字化发展现状及现实困境,将文献、统计数据、调研案例分析相结合,提出推动AI4S赋能我国农业发展的实践路径。AI4S将成为撬动农业生产从“看天、看地、看庄稼”的传统模式向智能感知、智能决策、可视化管理等模式转变的强力引擎,推动科学研究从单打独斗的“小农作坊模式”迈向“安卓模式”的平台科研。在此平台上,科研人员共享算力、模型、算法、数据库和知识库等基础设施,围绕农业全产业链全生命周期研发应用,通过“滚雪球效应”加速科研创新和成果应用。利用AI技术赋能农业生产数字化、网络化和智能化,为支撑理论-实验的在线迭代,还需要完善高质量农业科学数据资源体系、适度超前推进AI关键技术与基础设施、优化新范式下的交叉创新科研生态、加强农业数据安全监管、制定完善的配套政策和激励机制等措施来打通数据壁垒,推动AI+农业落地,从源头强化农业科技创新,推动农业强国建设。

数字经济时代互联网使用、家庭代际支持与老年人幸福感——基于CHARLS数据的实证研究

数字经济时代互联网正在加速向老年群体渗透,潜移默化地影响老年人生活方式、行为认知和情感体验,并对其幸福感产生重要影响。基于此,使用中国健康与养老追踪调查(CHARLS)数据,对6081个老年人样本的幸福感水平进行刻画,检验互联网使用对老年人幸福感的影响及其机制路径。结果显示:(1)互联网使用显著正向促进老年人幸福感水平。(2)家庭代际支持在互联网使用对老年人幸福感影响中具有显著的中介效应,其中来自子女的情感慰藉及经济赡养能够提升老年人的幸福感,而日常照料因互联网使用而减少,并在一定程度上降低了老年人的幸福感。建议进一步推动互联网在老年群体的普及率,提升智慧养老助老水平,切实发挥互联网在家庭代际支持中的正向作用,持续提升老年人幸福感。

基于改进TF-IDF-CHI算法的农业科技文献文本特征抽取

针对相近农业科研领域文献的文本特征信息高度重合的特点,以及传统的文本特征抽取方法存在的不足,对TF-IDF算法进行优化并加以应用验证。通过引入卡方检验值与特征词频修正因子等方式,对特征词加权函数进行重构,形成改进的ImpTF-IDF-CHI方法。将该方法与文档频率法、信息增益法及TF-IDF3种传统的文本特征抽取结果应用于朴素贝叶斯分类实验,根据实验结果判定方法的优劣性。通过4种方法的58组特征抽取与文本分类实验,发现与前述的3种特征抽取方法相比,ImpTF-IDF-CHI方法抽取的特征词,应用于文本分类的正确率最高,平均准确率达94%,F1值为0.844,证明该方法在对相近农业科研领域文本进行特征抽取方面,具有准确率高、稳定性好、主题词代表性强等优点,可以有效地应用于此类文献文本分类、特征表达、主题抽取等场景。

国家农业图书馆“十四五”发展战略思考

本文在简述国家农业图书馆概况,总结其在资源建设多样化、知识组织语义化、技术支撑智能化以及信息服务多元化等方面成效的基础上,分析当前图书馆行业的国内外发展态势及所面临的严峻挑战,从指导原则、发展思路、发展目标、重点任务及保障措施5个方面,提出“十四五”时期国家农业图书馆的发展路径与策略,以期为国内图书馆行业的发展提供参考。