本申請涉及生物環(huán)境控制，尤其涉及一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、植物組織培養(yǎng)是一種重要的生物技術(shù)，廣泛應(yīng)用于植物育種、基因工程、生物制藥等領(lǐng)域。在植物組織培養(yǎng)過程中，環(huán)境因素對植物組織的生長和發(fā)育起著關(guān)鍵作用。然而，現(xiàn)有的植物組織培養(yǎng)環(huán)境控制方法存在一些技術(shù)問題，限制了培養(yǎng)效率和質(zhì)量的提高。傳統(tǒng)的植物組織培養(yǎng)環(huán)境控制方法通?；陬A(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度、光照等，缺乏對植物組織實(shí)時(shí)生長狀態(tài)的監(jiān)測和調(diào)整，導(dǎo)致環(huán)境控制不夠精確?，F(xiàn)有技術(shù)中，環(huán)境控制策略通常預(yù)設(shè)且固定，無法根據(jù)植物組織的實(shí)時(shí)生長狀態(tài)和需求進(jìn)行調(diào)整，使得環(huán)境控制策略難以適應(yīng)植物組織的動態(tài)變化。植物組織在不同的培養(yǎng)階段對環(huán)境的需求不同，但現(xiàn)有技術(shù)缺乏根據(jù)培養(yǎng)階段動態(tài)調(diào)整環(huán)境控制策略的能力。

2、綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在由于植物組織培養(yǎng)環(huán)境控制不精確，導(dǎo)致植物組織生長周期延長、生長效率低下的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請的目的是提供一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在由于植物組織培養(yǎng)環(huán)境控制不精確，導(dǎo)致植物組織生長周期延長、生長效率低下的技術(shù)問題。

2、鑒于上述問題，本申請?zhí)峁┝艘环N生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法。

3、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制系統(tǒng)，其中，所述一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制系統(tǒng)包括：植物信息獲取模塊，所述植物信息獲取模塊用于獲取目標(biāo)植物組織的目標(biāo)培養(yǎng)階段，并讀取所述目標(biāo)培養(yǎng)階段的目標(biāo)預(yù)定特征，所述目標(biāo)預(yù)定特征包括預(yù)定環(huán)境需求特征和預(yù)定培養(yǎng)階段特征；實(shí)時(shí)特征監(jiān)測模塊，所述實(shí)時(shí)特征監(jiān)測模塊用于動態(tài)監(jiān)測得到所述目標(biāo)植物組織的實(shí)時(shí)階段特征，并基于預(yù)定指標(biāo)對所述實(shí)時(shí)階段特征進(jìn)行篩選，得到目標(biāo)指標(biāo)參數(shù)；階段分類器模塊，所述階段分類器模塊用于將所述目標(biāo)指標(biāo)參數(shù)作為階段分類器的輸入信息，得到分類結(jié)果，其中，所述階段分類器為基于支持向量機(jī)原理訓(xùn)練到的智能模型；優(yōu)化控制激活模塊，所述優(yōu)化控制激活模塊用于根據(jù)所述分類結(jié)果，當(dāng)所述目標(biāo)植物組織符合預(yù)定培養(yǎng)約束時(shí)，激活預(yù)定優(yōu)化控制策略；最優(yōu)環(huán)境分析模塊，所述最優(yōu)環(huán)境分析模塊用于基于所述預(yù)定優(yōu)化控制策略對所述預(yù)定環(huán)境需求特征進(jìn)行分析，得到最優(yōu)環(huán)境方案；環(huán)境優(yōu)化執(zhí)行模塊，所述環(huán)境優(yōu)化執(zhí)行模塊用于根據(jù)所述最優(yōu)環(huán)境方案對所述目標(biāo)植物組織進(jìn)行環(huán)境優(yōu)化控制。

4、第二方面，本申請還提供了一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制方法，其中，所述一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制方法包括：獲取目標(biāo)植物組織的目標(biāo)培養(yǎng)階段，并讀取所述目標(biāo)培養(yǎng)階段的目標(biāo)預(yù)定特征，所述目標(biāo)預(yù)定特征包括預(yù)定環(huán)境需求特征和預(yù)定培養(yǎng)階段特征；動態(tài)監(jiān)測得到所述目標(biāo)植物組織的實(shí)時(shí)階段特征，并基于預(yù)定指標(biāo)對所述實(shí)時(shí)階段特征進(jìn)行篩選，得到目標(biāo)指標(biāo)參數(shù)；將所述目標(biāo)指標(biāo)參數(shù)作為階段分類器的輸入信息，得到分類結(jié)果，其中，所述階段分類器為基于支持向量機(jī)原理訓(xùn)練到的智能模型；根據(jù)所述分類結(jié)果，當(dāng)所述目標(biāo)植物組織符合預(yù)定培養(yǎng)約束時(shí)，激活預(yù)定優(yōu)化控制策略；基于所述預(yù)定優(yōu)化控制策略對所述預(yù)定環(huán)境需求特征進(jìn)行分析，得到最優(yōu)環(huán)境方案；根據(jù)所述最優(yōu)環(huán)境方案對所述目標(biāo)植物組織進(jìn)行環(huán)境優(yōu)化控制。

5、本申請中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

6、通過植物信息獲取模塊，所述植物信息獲取模塊用于獲取目標(biāo)植物組織的目標(biāo)培養(yǎng)階段，并讀取所述目標(biāo)培養(yǎng)階段的目標(biāo)預(yù)定特征，所述目標(biāo)預(yù)定特征包括預(yù)定環(huán)境需求特征和預(yù)定培養(yǎng)階段特征；實(shí)時(shí)特征監(jiān)測模塊，所述實(shí)時(shí)特征監(jiān)測模塊用于動態(tài)監(jiān)測得到所述目標(biāo)植物組織的實(shí)時(shí)階段特征，并基于預(yù)定指標(biāo)對所述實(shí)時(shí)階段特征進(jìn)行篩選，得到目標(biāo)指標(biāo)參數(shù)；階段分類器模塊，所述階段分類器模塊用于將所述目標(biāo)指標(biāo)參數(shù)作為階段分類器的輸入信息，得到分類結(jié)果，其中，所述階段分類器為基于支持向量機(jī)原理訓(xùn)練到的智能模型；優(yōu)化控制激活模塊，所述優(yōu)化控制激活模塊用于根據(jù)所述分類結(jié)果，當(dāng)所述目標(biāo)植物組織符合預(yù)定培養(yǎng)約束時(shí)，激活預(yù)定優(yōu)化控制策略；最優(yōu)環(huán)境分析模塊，所述最優(yōu)環(huán)境分析模塊用于基于所述預(yù)定優(yōu)化控制策略對所述預(yù)定環(huán)境需求特征進(jìn)行分析，得到最優(yōu)環(huán)境方案；環(huán)境優(yōu)化執(zhí)行模塊，所述環(huán)境優(yōu)化執(zhí)行模塊用于根據(jù)所述最優(yōu)環(huán)境方案對所述目標(biāo)植物組織進(jìn)行環(huán)境優(yōu)化控制。也就是說，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和精確控制環(huán)境條件，確保植物組織在整個(gè)培養(yǎng)過程中都能在最佳條件下生長，從而提高培養(yǎng)效率和植物組織的生長質(zhì)量。

7、上述說明僅是本申請技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本申請的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本申請的具體實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識本申請的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本申請的范圍。本申請的其他特征將通過以下的說明書而變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，讀取預(yù)定指標(biāo)維度，并基于所述預(yù)定指標(biāo)維度組建所述預(yù)定指標(biāo)，其中，所述預(yù)定指標(biāo)維度包括愈傷組織形成維度、器官分化維度、營養(yǎng)消耗維度和激素含量維度，且所述愈傷組織形成維度包括愈傷組織顏色、愈傷組織質(zhì)地和愈傷組織生長速度，所述器官分化維度包括根芽分化數(shù)量、根芽分化大小和根芽分化形態(tài)，所述營養(yǎng)消耗維度包括預(yù)定營養(yǎng)物質(zhì)的消耗量，所述激素含量維度包括預(yù)定激素的水平。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述實(shí)時(shí)特征監(jiān)測模塊還用于：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述階段分類器模塊還用于：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述最優(yōu)環(huán)境分析模塊還用于：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述最優(yōu)環(huán)境分析模塊還用于：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定環(huán)境指標(biāo)包括內(nèi)環(huán)境需求指標(biāo)和外環(huán)境需求指標(biāo)，其中，所述內(nèi)環(huán)境需求指標(biāo)包括激素水平和營養(yǎng)含量，所述外環(huán)境需求指標(biāo)包括溫度、濕度、光照和氣體成分。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述最優(yōu)環(huán)境分析模塊還用于：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制適應(yīng)度函數(shù)包括預(yù)定適應(yīng)度維度，所述預(yù)定適應(yīng)度維度包括控制效率、控制質(zhì)量和控制能耗。

10.一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制方法通過權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的一種生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制系統(tǒng)執(zhí)行，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N生物培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法，涉及生物環(huán)境控制技術(shù)領(lǐng)域，包括：獲取目標(biāo)培養(yǎng)階段，讀取目標(biāo)預(yù)定特征，動態(tài)監(jiān)測得到實(shí)時(shí)階段特征，進(jìn)行篩選得到目標(biāo)指標(biāo)參數(shù)，輸入階段分類器，得到分類結(jié)果，當(dāng)目標(biāo)植物組織符合預(yù)定培養(yǎng)約束時(shí)，激活預(yù)定優(yōu)化控制策略，對預(yù)定環(huán)境需求特征進(jìn)行分析，得到最優(yōu)環(huán)境方案，進(jìn)行環(huán)境優(yōu)化控制。通過本申請可以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于植物組織培養(yǎng)環(huán)境控制不精確，導(dǎo)致植物組織生長周期延長、生長效率低下的技術(shù)問題，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和精確控制環(huán)境條件，確保植物組織在整個(gè)培養(yǎng)過程中都能在最佳條件下生長，從而提高培養(yǎng)效率和植物組織的生長質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：張力,李政,王彥昭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：啟東芳景生物科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9