D-CAS : Un système expert d'aide
au diagnostic et au traitement
des maladies de la canne à sucre
Version 1.0 D-CAS S e p te m b r e 1993
La lutte contre
les maladies de la canne
à sucre s'apppuie
sur une sélection sanitaire
dans les parcelles
de multiplication et dans
les pépinières, où il est
indispensable de maîtriser
l'extension des agents
pathogènes. Pour cela, il
faut d'abord les identifier
puis prendre les mesures
de contrôle nécessaires.
Le logiciel D-CAS
propose l'identification
de 59 agents pathogènes
et les moyens de lutte
pour les combattre
ou les éviter.
H. KRIT, P. BAUDIN
CIRAD, BP 5 0 3 5 , 3 4 0 3 2 M o ntpe llier C ede x 1, France
L
e lo g ic ie l D-CAS a été co nçu pour être utilisé par des agro n o m e s r e s p o n s a b le s de la sélection des variétés et de leur mul- t i p l i c a t i o n d a n s les p é r im è t r e s sucriers, les instituts de recherche, les centres techniques, les services de p r o te c t io n des v é g é ta u x et les socié tés de co n s e il en d é v e lo p p e m ent. Ce système e x p e rt co ns titu e é g a le m e n t un o u t i l p é d a g o g iq u e p o u r les o p é r a tio n s de f o r m a t i o n des a g e n ts d 'e n c a d r e m e n t de la production.D epuis quelques années, une n o u velle génération de systèmes experts v o it le jo u r en path olo gie végétale. Elle p ro p o s e des m o d è le s de d i a gnostic plus spécialisés allant jusqu'à l 'a id e à la d é c is io n : r e c o m m a n d a t i o n s sur les p r o d u i t s e t les dosages, p ro ph yla xie et im portance é c o n o m iq u e des m aladies, etc. En outre, elle bénéficie des techniques de co m m un icatio n actuelles : l'e n v i ronnement graphique W in d o w s et le
m u l t i m é d i a . Le s y s tè m e e x p e r t D-CAS constitue l'une des premières réalisation de ce type d 'o u til en pays francophones.
La base
de connaissances
de D-CAS
D-CAS intègre une base de connais sances établie par les phytopatholo- g is te s du C e n tr e de c o o p é r a t i o n internationale en recherche agrono m iq u e p o u r le d é v e l o p p e m e n t ( C I R A D , F ra n c e ) à p a r t i r de l'ensemble des travaux sur les mala d ie s de la c a n n e à s u c re . D iv e r s ouvrages spécialisés ont été consul tés (HUGHES e t al., 1964 ; KRANZ et
a l., 1 9 7 8 ; M A R T IN e t a l., 1 961 ; R IC A U D e t a l., 1989) ainsi q u 'u n e clef de détermination (KOIKE, 1988) et des articles décrivant de nouvelles a ffe c tio n s (AUTREY e t a l., 1991 ; [ g AIDE AU DIAGNOSTIC ET AU TRAITEMENT DES MALADIES DE LA CANNE A SUCRE
L06ICIKL
D-CAS
m aladies canne à sucre
B A U D I N et C H A T E N E T , 1 9 8 8 ; KAISER et N D I M A N D E , 1 9 7 9 ; L O C K H A R T et A U T R E Y 1 9 8 8 ; L O C K H A R T e t a l., 1992 ; ROTT et F ELD M ANN , 1991). Les symptômes les plus caractéristiques de l'attaque des agents pathogènes o n t été rete nus p o u r c o n s tru ire un système de d ia g n o s tic . Pour c h a q u e m a la d ie , u n e f i c h e t e c h n i q u e r a s s e m b le les p r i n c i p a l e s d o n n é e s c o n n u e s jusqu'alors.
D-CAS est un logiciel interactif co m posé de tro is m od u le s . Le p re m ie r p e r m e t d ' é t a b l i r le d ia g n o s t ic de 59 maladies dues à différents agents pathogènes : virus, bactéries, cham pignons. Quelques déficiences nutri tives et divers agents physiologiques sont é g a le m e nt signalés lo rs q u 'il y a un risq ue de c o n fu s io n avec les symptômes de maladie. Le deuxième c o m p o r te 55 fic h e s te c h n iq u e s de m a l a d i e s . U n e base m u l t i m é d i a associant textes et images présente leurs p rin c ip a le s c a ra c téris tiqu es : agent p athogène, d is trib u tio n géo graphique, symptômes, souches du p a ra s ite , m o d e s de t r a n s m is s io n , hôtes naturels, conditions favorables au d é v e l o p p e m e n t , i m p o r t a n c e é c o n o m i q u e , m é th o d e s de lu t t e ( f i g u r e 2 ). Le t r o i s i è m e m o d u l e ren seign e sur les m a la d ie s d é c la rées d a n s les r é g io n s s u iv a n t e s : B u rk in a Faso, C a m e r o u n , C o n g o , C ôte-d'Ivoire, G abon, G uadeloupe, M a d a g a s c a r , M a l i , M a r o c , M a r t in iq u e , M a u r ic e , R é p u b liq u e C e n tra fric a in e , R éu nio n, R wanda, Sénégal, Soudan, Tchad, Togo, Zaïre (figure 1).
Consultation
de D-CAS
Etablir un diagnostic
Le diagnostic s'appuie sur une struc ture de questions-réponses p o u r la description des symptômes observés. La c onsultation co m m en ce par une q uestion p orta n t sur le pays où est e f f e c t u é le d ia g n o s t ic ( fig u r e 3).
C o n n a is s a n t la liste des m a la d ie s déclarées dans chaque pays, le systè m e p e u t v é r i f i e r la p r é s e n c e de l'a f f e c t io n id e n t if ié e dans le pays concerné pour confirm er le diagnos tic . Il in v ite à la c o n s u lta tio n d 'u n phytopathologiste dans le cas d'une m a l a d i e n o n d ç c la r é e . D a n s les questions suivantes, l'utilisateur pré cise la localisation des symptômes. Plusieurs réponses lui sont p r o p o sées : les fe uilles , le fo u e t fo lia ire , les tiges, les racines, les boutures et le port de la touffe (figure 4).
La c o n s u lta tio n se p o u rs u it par les détails de sym ptôm es. L 'u tilis a te u r peut retenir ou rejeter une d es c rip tion. Si l'une correspond aux carac téristiques d 'u n e m aladie (figure 5),
le système expert avertit alors l'u tili sateur q u 'il reconnaît cette maladie et m e t à sa d is p o s it io n to u te s les connaissances acquises (figures 6, 7, 8).
Se renseigner
sur une maladie
Il e x is te t r o is m o d e s d 'a c c è s aux fic h e s t e c h n iq u e s des m a la d ie s : l'a c c è s p a r le n o m c o m m u n , par l'agent causal ou par le type d'agent causal.
A ccès par le nom commun
L'utilisateur sélectionne un nom de m a la d ie puis c liq u e sur le b o u to n
« Fiche T echnique » (figure 9) pour accéder aux connaissances acquises par le lo g ic ie l ; elles se présentent sous fo rm e de textes ou d 'im a g e s (figures 10, 11).
Accès p a r l'a g e n t causal
Cet accès p e rm e t une co ns u lta tio n par le nom scientifique du parasite res ponsable d'u ne maladie (figure 12).
Accès par le type
d 'a g e n t causal
Différents types d'agents pathogènes s o n t i n t é g r é s d a n s la base de connaissances de D-CAS (figure 13). Les fiches te c hn iqu es des maladies dues à un agent particulier (les virus dans l'e x em ple don né en figure 14) p e u v e n t ê tre s i m u l t a n é m e n t consultées.
Consulter la liste
des maladies déclarées
dans un pays
L'utilisateur peut se référer à une lis te actualisée des maladies déclarées d a n s 19 p ay s e t d é p a r t e m e n t s f r a n ç a is d 'o u t r e - m e r ( fig u r e 15). Les connaissances sur un autre pays p e u v e n t ê tre a jo u té e s au lo g ic ie l sur demande de l'utilisateur.
Figure 2. Structure des fiches descriptives des maladies.
EXPERTISE MALADIES DE LA CANNE A SUCRE
Figure 5. Exemple de description des symptômes.
E tablir u n d ia g n o s tic
RESULTAT DE L'EXPERTISE
Charbon De La Cai
Un Champignon : Ustilago scitaminea Sydow
Figure 6. Exemple d'une identification : la maladie du charbon.
Figure 4. Localisation des symptômes.
Figure 8. Méthodes de lutte contre le charbon.
Figure 7. Fouet foliaire atteint du charbon.
Figure 9. Accès à la fiche descriptive d'une maladie par exemple l'échaudure des feuilles.
Peronosclerospora philippinensis (Weston) Shaw Peronosclerospora sacchari [Miyake] Shirai et Hara a? j i.i.f.1,-1 j . u .i.] .iil lii.i
Phaeocytostroma sacchari (Ell. and Ev.) Sutton Phyllachora sacchari P. Henn
Pseudomonas rubrilineans [Lee, Purdy, Barnum et Martin] Stapp
M a la d ie (s ) p ro v o q u é e (s ) p a r : Peronosclcrospor» spontané» |Weston| Sh.w
jMildiou
Figure 1 2. Accès par l'agent causal par exemple la fiche descriptive de Peronosclerospora spontanea.
Figure 10. La variabilité de la bactérie Xanthomonas albilineans. T Y P E D E M A L A D I E
Figure 1 3. Accès par type d'agent causal, par exemple les viroses.
Figure 11. Description des symptômes . Figure 14. Accès à la fiche descriptive d'une maladie exemple de feuilles atteintes par I échaudure. provoquée par un virus, par exemple la striure de la
canne a sucre.
Figure 1 5. Accès à la liste des maladies officiellement déclarées dans un pays, par exemple le Sénégal. République Cent Réunion Rwanda Soudan Tchad Maladies Signalées
a Rouge Des Gaines
Menu Expertise Maladies De La Canne A Sucre
m aladies canne à sucre
Spécifications
logicielles
et matérielles
L ' a c q u i s i t i o n du l o g i c i e l D -C A S nécessite un m ic r o - o r d in a t e u r de type IBM-PC ou c o m p a tib le équipé de la façon suivante : - un processeur 386 ou 486 ; - une m é m o ir e R A M de 4 m é g a octets ou plus ; - un écran c o u le u r V G A , ou SVGA avec 512 k ilo - o c te t s , ou p lu s , de mémoire vidéo ;- un disque dur avec 16 méga-octets d'espace libre ;
- une souris ;
- l ' e n v i r o n n e m e n t g r a p h i q u e M icrosoft W in d o w s Version 3.1 ; - le système d 'exploitation MS-DOS version 3.0 ou version ultérieure.
Perspectives
D isp o nible depuis septembre 1993, D-CAS est commercialisé au prix de 3 500 FF hors taxe en version française
(une réduction de 30 % est accordée aux établissements de recherche et de formation). Une version en langue anglaise est actuellement en cours de conception.
Des versions de mise à jo u r seront rég ulièrem en t diffusées aux a c q u é reurs. Les spécialistes du CIRAD, qui suivent l'é v o lu tio n permanente des r e c h e r c h e s en p a t h o l o g i e de la canne à sucre, a pp ortero nt tous les deux ans les compléments nécessaires au logiciel.
Bibliographie
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ROTT P., FELDMANN P., 1991. Les mala dies de la canne à sucre en G u a d e lo u p e : situation actuelle et méthodes de lutte mises en place. In Actes des Premières rencontres internationales en langue française sur la can ne à sucre, M o n t p e ll ie r , France, AFCAS, 1 0 -1 5 ju i n 1 9 9 1 , p. 9 0 - 9 4 . M o n t p e l li e r , France, CIRAD.
Résumé... Abstract... Resumen
H. KRIT, P. BAUDIN - D-CAS : un système expert d'aide au diagnostic et au tra ite m e n t des maladies de la canne à sucre.
Le logiciel multimédia D-CAS, en application sous l'envi ronnement graphique Windows, est un système expert qui propose l'identification de 5 9 agents pathogènes de la canne à sucre et les moyens de lutte pour les combattre ou les éviter. D-CAS est destiné aux agronomes responsables de la sélection des variétés et de leur multiplication, dans les structures de recherche ou de développement. Il consti tue aussi un outil de formation des agents d'encadrement de la production. D-CAS est composé de trois modules : l'établissement du diagnostic ; les maladies déclarées dans 19 régions du monde., les fiches techniques des maladies sur une base multimédia des principales caractéristiques (a g e n t pa thog èn e, distribution géog rap hiqu e, s ym p tômes, souches du parasite, modes de transmission, hôtes naturels, conditions de développement, importance éco nomique, méthodes de lutte) ; La base de connaissances de D-CAS est actualisée tous les deux ans.
Mots-clés : canne à sucre, système expert, m ultimédia, diagnostic, maladie, lutte.
H. KRIT, P. BAUDIN - D-CAS: an expert system for aid in the appraisal and treatment of diseases of sugar cane.
The multimedia computer program D-CAS, applied under Windows, is an expert system for the identification of 59 s u g a r can e p a th o g e n s a n d c o n tro l o f p r e v e n tio n methods. D-CAS is intended for agronomists responsible for breeding and multiplying sugar cane varieties in the fram ew ork of research or development. It can also be used as an aid in tra in in g p rod uc tion supervision workers. D-CAS consists of 3 modules: (i) appraisal, (ii) technical sheets on the diseases with a multimedia base of the principle characteristics (pathogen, geographical d is t r ib u tio n , s y m p to m s , p a ra s ite s tra in s , ty p e of transmission, natural hosts, conditions for development, economic im portance, control m ethods) and (iii) the diseases recorded in 19 parts of the world. D-CAS data is updated every two years.
Keywords : sugar cane, e x p e rt system, m u ltim e dia , appraisal, disease, control.
H. KRIT, P. BAUDIN - D-CAS : un sistema experto
de ayuda al diagnóstico y al tratamiento de las enfermedades de la caña de azúcar.
El software m ultim edio D-CAS, aplicación en entorno gráfico Windows, es un sistema experto que propone la identificación de 5 9 agentes patógenos de la caña de a z ú c a r y los m ed io s de lucha p a ra c o m b a tirlo s o e v ita rlo s . D-CAS está d e s tin a d o a los a g ró n o m o s responsables de la selección de las varied ades y su multiplicación en las estructuras de investigación o de desarrollo. Adem ás, constituye una h e rra m ie n ta de información de los dirigentes de la producción. D-CAS consta de tres módulos : establecimiento del diagnóstico ; fichas técnicas de las e n f e rm e d a d e s en una base m ultim edio de las principales características (agente patógeno, distribución geográfica, sintomas, cepas del parásito, modos de transmisión, huéspedes naturales, condiciones de de sarrollo, im portancia económica y métodos de lucha) y enfermedades notificadas en las 19 regiones del mundo. La base de conocimientos de D-CAS se actualiza cada dos años.
Pa la bra s clave : caña de a z ú c a r, sistem a e x p e rto , multimedios, diagnóstico, enfermedad, lucha.
