home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Business Shareware / Business Shareware.iso / start / edu / plntgro1 / readme.2nd < prev    next >
Text File  |  1992-07-20  |  26KB  |  514 lines

  1.                                   INTRODUCTION
  2.  
  3.                 During the late 1800's, large numbers of people
  4.             gained the ability to read and began to have money in
  5.             their pockets.  This made it possible for companies to
  6.             produce books in large numbers, and amongst those books
  7.             of course were ones about plants.
  8.  
  9.                 That change brought about a revolution in the
  10.             distribution of information about plants.  Currently we
  11.             are near the beginning of another revolution in the use
  12.             of plant data.  This will arise from the new literacy -
  13.             i.e. computer literacy - and the fact that large numbers
  14.             of people now have access to computers.
  15.  
  16.                 Until recently, most computerised information about
  17.             plants has been held by institutions and corporations.
  18.             PLANTGRO provides a system where the general public can
  19.             have data too and can make further data-files for the
  20.             package.
  21.  
  22.                 What PLANTGRO does is to provide a way of recording
  23.             the environmental likes and dislikes of hundreds of
  24.             plants.  It then stores that information so that it can
  25.             be used by a large number of people to predict the growth
  26.             of those plants.
  27.  
  28.                 This has been made possible by using methods of
  29.             describing plants' responses to environmental factors
  30.             which are natural to human beings.  The methods are
  31.             supported in the package by scientific concepts and
  32.             procedures but untrained people can understand what is
  33.             happening and can see whether the results are making
  34.             sense or not.  PLANTGRO therefore enables both well-
  35.             trained and little-trained people to record their
  36.             knowledge and share in the use of it.
  37.  
  38.                 No package like this has been produced before.
  39.             Databases exist which allow one to sieve information
  40.             about plants, and large models exist which predict growth
  41.             by simulating the effects of factors on physiological
  42.             processes such as photosynthesis, but there has been no
  43.             general prediction system which works in the way the
  44.             human mind works.  Since human beings have been using
  45.             natural methods for thousands of years and have a vast
  46.             collective knowledge of plants, PLANTGRO should make it
  47.             possible to document the environmental relationships of
  48.             at least a thousand plants and make that information
  49.             available worldwide for routine purposes.
  50.  
  51.                 To help that spread of data come about, the programs
  52.             and data-files supplied with PLANTGRO have been made as
  53.             simple as possible, which has enabled us to allow all the
  54.             software included in the package to be freely copied so long
  55.             as the source is acknowledged and the copying is not done
  56.             for profit.  The handbook is being held under copyright
  57.             to maintain public trust in our advice and to help CSIRO
  58.             recover some of the costs involved in producing PLANTGRO,
  59.             but to further promote collaboration, purchasers of the
  60.             handbook will be entitled to a year's free membership of
  61.             the PLANTGRO network.  This will bring users a newsletter
  62.             carrying information about new files and programs which
  63.             have been produced, and it will help them find other
  64.             users who have similar interests.
  65.  
  66.                 Provided here are all the PLANTGRO programs in
  67.             compiled form, nearly all of the 130 starter datafiles
  68.             provided in the full package, and enough guidance to help
  69.             you see how PLANTGRO works and what it is capable of.
  70.             The full package provides the source code (GWBASIC), all
  71.             the data-files, the 240-page handbook, and Eric Meyer's
  72.             VDE word processor, which can be useful for editing data-
  73.             files.  The handbook is a key component because it
  74.             provides the expert systems for recording personal
  75.             knowledge of plants' responses to environmental factors.
  76.             The handbook has been written in a friendly style and has
  77.             a skill rating system to help newcomers to science to
  78.             find their feet and feel valued.
  79.  
  80.                 The programs are available too in QuickBASIC.  For
  81.             all information about versions, prices, etc., please
  82.             see `Ordering' below.
  83.  
  84.                 If you would like to have a trial run now with
  85.             PLANTGRO, please jump to the `Operations' chapter.  If
  86.             you would like to read first about the components of the
  87.             PLANTGRO package and their capabilities, please move now
  88.             to `Description of PLANTGRO', which follows directly
  89.             below.   The file called README.PG is the routine update
  90.             file which tells users of developments with the package
  91.             since mid-1991.
  92.  
  93.  
  94.  
  95.  
  96.                              DESCRIPTION OF PLANTGRO
  97.  
  98.             Describing soils, climates, and plants
  99.  
  100.                 PLANTGRO deals with 22 environmental factors
  101.             including light, nutrients, salinity, temperature, water
  102.             supply, waterlogging, and wind.  Effects of any one of
  103.             these factors can also be linked to plant quality - e.g.
  104.             the taste of a fruit.
  105.  
  106.                 There is a program each for making soil, climate, and
  107.             plant files.  The soil program asks for routine soil
  108.             survey data, but if you can't obtain such data, you can
  109.             use the option which accepts description of the soil in
  110.             everyday language.  The program then makes an intelligent
  111.             guess at what the data would probably be.
  112.  
  113.                 The climate program also asks mainly for routine
  114.             data.  Data on solar radiation can be hard to find and
  115.             there is a help system for this work which enables
  116.             guesses to be made by analogy with data-sets for well-
  117.             known places.  Note that the program will accept data
  118.             based on weekly, tenday, or monthly time-units and it can
  119.             use actual or average data.  However, for all types of
  120.             data, the number of time periods handled is limited at
  121.             present to twelve.  This is not as bad a limitation as it
  122.             sounds because the prediction programs allow use of the
  123.             monthly average data to wrap around at the end of the
  124.             year.  You can even use actual monthly data in this way
  125.             by entering them as average data, but be very careful how
  126.             you interpret the results if you do that.
  127.  
  128.                 The bulk of the plant data stored is made up of what
  129.             are called notional relationships.  These take the form
  130.             of curves or straight lines which describe how the plant
  131.             is thought to respond to particular factors.  For each
  132.             factor, the handbook provides Figures showing options to
  133.             choose from for that factor.  The particular relationship
  134.             chosen is then entered by its number in the Figure and
  135.             the program records the formal details automatically.
  136.  
  137.                 To help the user interact with this system very
  138.             easily, the relationships are made up from straight-line
  139.             segments, e.g. a curve which first goes up, then across,
  140.             and then down may be composed of a rising straight
  141.             segment, a level segment, and then a falling straight
  142.             segment.  What is recorded in the plant file is merely
  143.             the x,y co-ordinates of the ends of each segment.  Thus
  144.             if you find that a relationship is producing errors, you
  145.             can change it easily by altering the x,y values.  You
  146.             don't have to know any maths to make such changes: all
  147.             you need is a feel for how the plant actually responds
  148.             and an understanding of the units used for the x-axis.
  149.  
  150.                 Because little is known about many plants of interest
  151.             and because units such as tonnes per hectare are
  152.             meaningless for many of them, the y-axis in these
  153.             notional relationships is just a simple rating system
  154.             from 0 to 9.  These are called suitability ratings.
  155.  
  156.                 The handbook describes seven starting points for
  157.             making a plant file.  One of these is scientific data,
  158.             another is data on the range of conditions the plant
  159.             experiences in the field, and the rest start with
  160.             different types of personal knowledge of about the
  161.             plant's responses to factors in the environment.
  162.  
  163.                 As you can imagine, you will need the handbook to
  164.             make a real plant file, but you can run the program on a
  165.             trial basis by entering 1 virtually everywhere.  That way
  166.             you'll get a feel for what is asked for.  For example,
  167.             every time you are asked for an option number, the
  168.             program is referring to the sets of options offered in
  169.             the handbook for that factor.
  170.  
  171.                 (Note, by the way, that when the program asks whether
  172.             you want to make a general file or a phasic one, it is
  173.             referring to the fact that if a plant is quite well
  174.             understood, you can make a file for each phase of its
  175.             development - e.g. establishment, leaf growth, flowering,
  176.             and maturity.  This way PLANTGRO can give more reliable
  177.             predictions of the plant's performance in particular
  178.             locations.)
  179.  
  180.  
  181.             Making predictions
  182.  
  183.                 As for making predictions of performance, there are
  184.             three programs to choose from here.  The first - called
  185.             GRO.BAS - is the workhorse program which handles just one
  186.             prediction at a time, using either a general or a phasic
  187.             plant file.  The second - called MULTIGRO.BAS - accepts
  188.             orders for predictions for combinations of soil, climate
  189.             and general plant files - e.g. 3 soils x 2 climates x 3
  190.             plants.
  191.  
  192.                 The third - called PHASEGRO.BAS - deals only with
  193.             phasic plant files and will estimate performance across
  194.             all the phases described for the plant chosen (note that
  195.             unlike with MULTIGRO.BAS, only one run at a time is
  196.             permitted at present with this program).  To see what
  197.             happens, for example, you can use PHASEGRO.BAS with the
  198.             set of files for spring wheat provided here and predict
  199.             the crop's growth in Sydney, the Galapagos Islands, Rio
  200.             de Janeiro, Hong Kong, or anywhere else that takes your
  201.             fancy.  (If you do follow this suggestion, make sure that
  202.             you have at least 7 pages of paper available in your
  203.             printer before you start.)
  204.  
  205.                 Note that with all the prediction programs, the main
  206.             results from the predictions are given in terms of
  207.             limitation ratings from 0 to 9, where 0 = no limitation,
  208.             8 = slow death and 9 = rapid death.  These ratings are
  209.             the direct inverse of the suitability ratings used to
  210.             make the plant files.  At first sight it seems silly to
  211.             make this changeover when producing predictions, but this
  212.             is what human beings usually do.  They describe plants'
  213.             responses in positive terms, but when they predict the
  214.             plants' performance, they look for the biggest problem
  215.             because that largely determines the overall yield.  Since
  216.             PLANTGRO uses that method too, it made sense to use 9 to
  217.             indicate the biggest problem rather than suitability
  218.             rating zero.
  219.  
  220.  
  221.             Brief specification
  222.  
  223.                 PLANTGRO has been successfully operated using MS-DOS
  224.             versions from 3.2 to 5.0 and may run on versions less
  225.             than 3.2.  As indicated earlier, the language used is
  226.             GWBASIC (this is because computers have often been
  227.             delivered over the years with `free' copies of this
  228.             language), and total access is given to the GWBASIC programs
  229.             and data-files.  This means that users can improve data-
  230.             files, modify the programs, or make new versions for
  231.             special purposes such as teaching.  Whatever work of this
  232.             kind is done can be freely sold.  There is no licencing
  233.             whatever on the GWBASIC software CSIRO has provided in the
  234.             package. Upcoming versions for Macintosh and Windows will
  235.             have to be covered by licences to ensure proper returns for
  236.             the company investing in their production.
  237.  
  238.                 The handbook is composed of two `books'and eight
  239.             appendices.  The first book - called Getting Started -
  240.             has 22 chapters and introduces the concepts and basic
  241.             methods.  The second book - Help with Making Plant Files
  242.             - has four chapters.  All chapters and appendices are
  243.             given a skill rating in the range 1 to 5, where 1 is for
  244.             people who have a strong feel for plants but have little
  245.             or no formal training in plant science or computing and 5
  246.             is for people who are able to change the programming and
  247.             the science in the package.
  248.  
  249.                 As a further encouragement to shy users, an effort
  250.             has been made throughout the handbook to convey the
  251.             feeling that a real human being is talking to them.  Most
  252.             people have had the `shakes' at some time in their life
  253.             with new methods, and users are shown that the author
  254.             knows what it feels like.
  255.  
  256.                 To help users to get a feel for the way the package
  257.             works, starter data-files are provided for 30 generalised
  258.             soil types, 40 climates, c. 30 crops, and c. 30 timber
  259.             trees.  Among the crops are banana, cashew, cassava,
  260.             cocoa, coffee, kenaf, maize, potato, soybean, sugarcane,
  261.             sweet potato, taro, wheat and yam.  Among the trees are
  262.             several Acacia species and some tropical hardwoods.
  263.  
  264.             Networking
  265.  
  266.                As indicated above, one aim behind PLANTGRO is to
  267.             encourage collaboration and sharing of ideas and data.
  268.             To help this develop, a network will be established,
  269.             first on a paper basis and later via email also.
  270.             Purchasers of the handbook who return the card at the
  271.             back of the book will be given free membership for a
  272.             year, which will bring them a newsletter containing
  273.             information about new programs and data-files and
  274.             discussion about developments with PLANTGRO.  They will
  275.             also be helped, if requested, to find other users with
  276.             interests similar to their own.  Those who have not
  277.             bought the handbook will be able to join for $A25 in
  278.             Australia and $US25 elsewhere.
  279.  
  280.  
  281.  
  282.  
  283.                                    OPERATIONS
  284.  
  285.  
  286.             Preliminaries
  287.  
  288.                 These notes assume that you have pulled down PLANTGRO
  289.             onto a hard disk.  If you have acquired it somehow on a
  290.             1.4 Mb diskette, please be sure to make a backup copy
  291.             before proceeding.  Also be aware that you may quickly
  292.             run out of space on the diskette as you work with
  293.             PLANTGRO.
  294.  
  295.                 Before starting work with PLANTGRO for the first
  296.             time, ensure that PLANTGRO will have access to the DOS
  297.             SORT.EXE program.  If it doesn't, modify the PATH
  298.             statement in your AUTOEXEC.BAT file.  If you don't know
  299.             how to do this, get help.  Don't play with that file
  300.             without knowing what you are doing.
  301.  
  302.                 To call up PLANTGRO, simply type in PGRO.  This will
  303.             produce an opening screen which asks you a yes/no
  304.             question.  The question basically says "Do you want fresh
  305.             alphabetical lists made of the data-files currently
  306.             accessible to PLANTGRO?".  This question is important
  307.             for the first run and also later if you bring in files
  308.             made by other people.  So, say `yes' the first time
  309.             around.
  310.  
  311.                 If PLANTGRO has successfully linked up with your DOS
  312.             SORT.EXE program, you will see indications on the screen
  313.             that the alphabetical lists are being made.  When
  314.             finished, the package moves to the main menu.
  315.  
  316.  
  317.             Newcomers
  318.  
  319.                 For newcomers to predicting plant growth on
  320.             computers, probably the best way to start is to choose to
  321.             make a soil file.  Then, when that program comes up,
  322.             choose the verbal method, which uses everyday language.
  323.             Then think of a soil you know - perhaps that in your
  324.             backyard - and answer the questions on the screen as best
  325.             you can.  The set of questions at the end are for
  326.             background information and are not compulsory.  Blanks
  327.             may be entered there if you need to.  (By the way, it is
  328.             a good idea to make the soil's formal file name start
  329.             with the same letters as in the soil's general name which
  330.             you entered.  This will ensure easy selection of your
  331.             file later on when you want to grow a plant in it.  You
  332.             can even use the same name if it is short enough.)
  333.  
  334.                 When you've finished entering your soil description,
  335.             PLANTGRO will put your soil's filename into the list of
  336.             soil filenames which was produced when you entered BEGIN
  337.             and said `yes'.  It will insert it in its correct
  338.             alphabetical position according to the filename.  This
  339.             means that your soil will be offered to you on the screen
  340.             and you can therefore make a prediction for that soil.
  341.  
  342.                 Now use the main menu to say you want to make a
  343.             prediction.  Then choose the first type of prediction
  344.             method offered, i.e. no. 1.  (At this stage, make sure
  345.             that your printer is connected and that it is set to
  346.             produce compressed print.  Don't select the print-to-file
  347.             option you'll be offered later because the file overflows
  348.             the screen and you won't understand it like that.)
  349.  
  350.                 When asked, select a `general' plant file to give you
  351.             lots of plants to choose from to grow in your soil.  Then
  352.             select the soil file you made and then choose average
  353.             monthly climate data.  When you've chosen a climate,
  354.             PLANTGRO will interface the plant with the soil and
  355.             climate to see how the plant might grow in those
  356.             conditions.
  357.  
  358.                 From there on it is up to you.  You can stay with the
  359.             same program and choose a different plant or a different
  360.             soil or climate, or you can go back to the main menu and
  361.             do something from there.  If, however, you skipped the
  362.             preceding chapter which gave an overview of PLANTGRO and
  363.             how it works, please go back and read it fairly soon.
  364.             You will then understand a lot more about what you have
  365.             seen on the screen and on your printer.
  366.  
  367.  
  368.             Experts
  369.  
  370.                 If you are familiar with computers and plant science,
  371.             your biggest problem may be a feeling of distaste due to
  372.             the simplicity of PLANTGRO, its use of semi-quantitative
  373.             data, and the lack of reference to physiological
  374.             processes.  This is understandable but I ask you to
  375.             postpone judgement until you know more about PLANTGRO's
  376.             foundations and its uses.
  377.  
  378.                 Formal explanation of the basis of PLANTGRO is given
  379.             in the publications listed below under `Background
  380.             Information'.  A simple analogy with what those
  381.             publications say can be obtained by thinking about an
  382.             atlas of your country.  Since childhood, you have been
  383.             used to seeing maps of different scale in that atlas, and
  384.             I doubt that you have ever criticised the coarser-scale maps
  385.             for not showing the detail in the finer-scale maps.  You
  386.             have instead accepted instinctively that the coarse maps
  387.             cover a lot of ground and are good for showing broad
  388.             features and that the finer maps cover a small amount of
  389.             ground and are good for showing detail.  All are useful,
  390.             and each complements the other.
  391.  
  392.                 Likewise, your method of predicting plant growth is
  393.             part of a hierarchy of methods of predicting plant
  394.             growth.  PLANTGRO is a step coarser than yours and
  395.             because of that, it can cover lots of plants and lots of
  396.             factors, but to do that it has had to give up detail.
  397.             To say, therefore, that a prediction system at one scale
  398.             is better than a prediction system at another is like
  399.             saying that a district map in an atlas is better than the
  400.             national map.  Each can be bad or good as judged by the
  401.             standards for its scale, but they cannot be directly
  402.             compared except in terms of qualities such as the use of
  403.             colours etc.  So, please think about these things when
  404.             looking at PLANTGRO.
  405.  
  406.                 Finally, if you wonder where the magic is in
  407.             PLANTGRO, you won't find much in the software, and as an
  408.             expert, you may not find much in the handbook.  Where it
  409.             really is is in the minds of users who have found that
  410.             PLANTGRO helps them to do things which they have wanted
  411.             to do for many years.  That warms their hearts, and for
  412.             them to find too that they can use the package to record
  413.             and mobilise their knowledge of plants and then
  414.             distribute it, makes them happier still.  To see eyes
  415.             light up when those discoveries are made is a great
  416.             feeling.
  417.  
  418.                 To you as a person experienced in predicting plant
  419.             growth, there is little more to say.  All you have to do
  420.             is to use the menu system and see what emerges.  I hope
  421.             that after some exploration of the package and some
  422.             thought about what it offers, you will agree that it is
  423.             not a poorman's version of what you do but something
  424.             which substantially expands the range of prediction
  425.             methods available to scientists and the general public.
  426.             Perhaps it may even prove helpful to you in a way you
  427.             didn't appreciate at first sight.
  428.  
  429.  
  430.  
  431.                                BACKGROUND READING
  432.  
  433.  
  434.             Hackett, C. (1988)  Matching Plants and Land:
  435.                Development of a General Broadscale System from a Crop
  436.                Project for Papua New Guinea.  CSIRO Div. of Water and
  437.                Land Resources, Natural Resources Series No. 11,
  438.                Melbourne, c. 80 pp.  (Available from author's
  439.                address, $A 16 plus p&p)
  440.  
  441.             Hackett, C. (1991a)  Mobilising environmental information
  442.                about lesser-known plants: the value of two neglected
  443.                levels of description.  Agroforestry Systems 14, 131-
  444.                43.
  445.  
  446.             Hackett, C. (1991b)  PLANTGRO: A Software Package for
  447.                Coarse Prediction of Plant Growth.  CSIRO, Melbourne,
  448.                242 pp + disks.
  449.  
  450.  
  451.  
  452.  
  453.  
  454.                                       ORDERING
  455.  
  456.  
  457.             Copies of the complete PLANTGRO package, the handbook
  458.             alone, the original disks alone, and an upgrade disk
  459.             carrying the programs in QuickBASIC without data-files
  460.             can be obtained from:
  461.  
  462.  
  463.             CSIRO Publications, PO Box 89, East Melbourne, Vic. 3002,
  464.             Australia.  Ph 61-3-418-7217.   Fax 61-3-419-0459.
  465.             Mastercard and Visa are accepted, plus Australian
  466.             Bankcard.
  467.  
  468.             The prices for delivery within Australia (including
  469.             postage and packing) are:
  470.  
  471.  
  472.             Full package, GW version (3.5" and 5.25" disks)   $A 100
  473.  
  474.             Handbook only                                     $A  65
  475.  
  476.             Original disks, including data-files              $A  40
  477.  
  478.             Upgrade disk 1 (programs for QuickBASIC)          $A  25
  479.  
  480.             For delivery outside Australia, the prices are
  481.             numerically as above but in $US.  The difference covers
  482.             air mail and currency charges.
  483.  
  484.  
  485.  
  486.  
  487.             The source of this file is:
  488.  
  489.             Dr Clive Hackett, CSIRO, 306 Carmody Road, St Lucia, Qld
  490.             4067, Australia.  Ph 61-7-377-0209   Fax 61-7-371-3946
  491.  
  492.  
  493.  
  494.  
  495.  
  496.  
  497.  
  498.  
  499.  
  500.  
  501.  
  502.  
  503.  
  504.  
  505.  
  506.  
  507.  
  508.  
  509.  
  510.  
  511.  
  512.  
  513.  
  514.