微生物发酵工程是生物工程和现代生物技术及其产业化的基础。生物量是发酵过程中重要的过程参数,直接影响着发酵过程的控制和优化。由于生物传感器的缺乏,目前还没有很好地解决生物量的在线检测问题。软测量是利用辅助变量在线估计不可测或难测变量的技术,采用软测量技术对生物量进行在线估计,是解决生物量在线测量的有效途径。在发酵过程生物量软测量建模的过程中,构建机理模型与辨识模型相结合的软测量混合模型是解决生物量在线估计的关键。专家系统能够运用专家的知识与经验进行推理、判断和决策,是解决生物量软测量混合模型构建的有效方法。知识库存储领域专家的专门知识,是专家系统的重要组成部分之一。因此,研究专家系统知识组织方法和知识库对于生物量软测量混合模型结构的构建具有重要的理论意义。本文在详细分析发酵过程生物量软测量建模及专家系统应用研究现状的基础上,通过分析发酵过程生物量软测量模型的知识特点,提出了发酵过程生物量软测量专家系统知识库的知识组织方法;建立了发酵过程生物量软测量专家系统的知识表示结构,给出了用于生物量软测量专家系统知识库的知识表示形式和知识组织分层结构;通过研究规则层间关系,给出了解决规则层冗余的冗余校验算法;并在此基础上,基于.net平台结合数据库技术设计了相应的专家系统知识库。实验研究表明,应用分层结构的知识组织方法进行推理,与应用顺序结构的知识组织方法进行推理相比较,在同样的搜索目标的条件下,所需步长明显减小,缩短了推理时间。采用规则冗余算法可以很好地解决生物量软测量专家系统知识库中规则层的冗余问题。