随着大数据时代的到来,移动互联网、物联网、人工智能技术不断发展,人类知识有了更好的使用手段。专家系统是对人类知识利用的有效工具,广泛应用在农业、医学、工业、军事等领域。将专家在解决实际问题时使用的经验知识利用计算机系统进行固化,模拟专家解决问题的方法、策略,最终使得专家知识在更广的时间和空间内被有效利用。专家系统的发展一直伴随着知识获取、知识表示、知识维护、问题求解推理等技术进步的需要。专家系统经过半个多世纪的发展,已经具有成熟的理论基础,但是在技术创新方面还有发展空间。本文提出了对知识的框架知识结构表示,在此基础上实现了水稻专家系统的设计与开发。本文主要研究内容如下:(1)对专家系统技术发展进行了综述,重点介绍了不同类型专家系统的架构实现和技术选型。另外,对我国农业专家系统的发展做了简介。(2)创新了知识表达方法,使用框架知识结构描述不同类型的知识。以JSON、MongDB为主要技术选型,利用面向对象编程技术开发了B/S架构的专家系统原型。(3)基于框架知识结构构建了水稻知识库、水稻置信规则库,实现了确定性和非确定性知识推理。模拟水稻专家解决了部分水稻种植问题,进行了技术和架构的可行性验证。