知识获取子系统负责管理知识库中的知识，包括根据需要修改、删除或添加知识及由此引起的一切必要的改动，维持知识库的一致性、完整性等。知识获取子系统是实现系统灵活性的主要部件，它使领域专家可以修改知识库而不必了解知识库中知识表示方法、知识库的组织结构等实现上的细节问题，这大大提高了系统的可扩充性。
为了方便使用，多数专家系统都为用户提供了某些用户熟悉的表示信息的手段（如自然语言、图形、表格等）。人机接口蕴含在各子系统中，它负责把用户输入的信息转换成系统的内部表示形式，然后把这些表示形式交给相应部件去处理。系统输出的内部信息也由人机接口转换成用户易于理解的外部表示形式显示给用户。大多数系统使用自然语言作为人机交流信息的媒介。
我们有时把与求解问题直接相关的综合数据库、知识库和推理子系统合起来称为执行系统，以区别于与求解问题无直接关系的其他部件。
3）理想专家系统的结构
着名的知识工程师Hayes Roth等人提出了一种专家系统的理想结构。
由于每个专家系统所需要完成的任务和特点不同，其系统结构也不尽相同，一般只具有图中部分模块。
接口是人与系统进行信息交流的媒介，它为用户提供了直观方便的交互作用手段。
接口的功能是识别与解释用户向系统提供的命令、问题和数据等信息，并把这些信息转化为系统的内部表示形式。另一方面，接口也将系统向用户提出的问题、得出的结果和作出的解释以用户易于理解的形式提供给用户。
黑板是用来记录系统推理过程中用到的控制信息、中间假设和中间结果的数据库。
它包括计划、议程和中间解三部分。计划记录了当前问题总的处理计划、目标、问题的当前状态和问题背景。议程记录了一些待执行的动作，这些动作大多是由黑板中已有结果与知识库中的规则作用而得到的。中间解区域中存放当前系统已产生的结果和候选假设。
知识库包括两部分内容。一部分是已知的同当前问题有关的数据信息；另一部分是进行推理时要用到的一般知识和领域知识。这些知识大多以规则、网络和过程等形式表示。
调度器按照系统建造者所给的控制知识（通常使用优先权办法），从议程中选择一项作为系统下一步要执行的动作。执行器应用知识库中及黑板中记录的信息，执行调度器所选定的动作。协调器的主要作用就是当得到新数据或新假设时，对已得到的结果进行修正，以保持结果前后的一致性。
解释器的功能是向用户解释系统的行为，包括解释结论的正确性及系统输出其他候选解的原因。为完成这一功能，通常需要利用黑板中记录的中间结果、中间假设和知识库中的知识。
4）专家系统的类型
①解释专家系统。解释专家系统的任务是通过对已知信息和数据的分析与解释，确定它们的含义。解释专家系统具有下列特点：
系统处理的数据量很大，而且往往是不准确的、有错误的或不完全的。
系统能够从不完全的信息中得出解释，并能对数据作出某些假设。
系统的推理过程可能很复杂和很长，因而要求系统具有对自身的推理过程作出解释的能力。
作为解释专家系统的例子有语音理解、图像分析、系统监视、化学结构分析和信号解释等。例如，卫星图像（云图等）分析、集成电路分析、DENDRAL化学结构分析、ELAS石油测井数据分析、染色体分类、PROSPECTOR地质勘探数据解释和丘陵找水等实用系统。
②预测专家系统。预测专家系统的任务是通过对过去和现在已知状况的分析，推断未来可能发生的情况。预测专家系统具有下列特点：
系统处理的数据随时间变化，而且可能是不准确和不完全的。
系统需要有适应时间变化的动态模型，能够从不完全和不准确的信息中得出预报，并达到快速响应的要求。
预测专家系统的例子有气象预报、军事预测、人口预测、交通预测、经济预测和谷物产量预测等。例如，恶劣气候（包括暴雨、飓风、冰雹等）预报、战场情景预测和农作物病虫害预报等专家系统。
③诊断专家系统。诊断专家系统的任务是根据观察到的情况（数据）来推断出某个对象机能失常（即故障）的原因。诊断专家系统具有下列特点：
能够了解被诊断对象或客体各组成部分的特性以及它们之间的联系。
能够区分一种现象及其所掩盖的另一种现象。
能够向用户提出测量的数据，并从不确切信息中得出尽可能正确的诊断。
诊断专家系统的例子特别多，有医疗诊断、电子机械和软件故障诊断以及材料失效诊断等。用于抗生素治疗的MYCIN、肝功能检验的PUFF、青光眼治疗的CASNET、内科疾病诊断的INTERNIST‐I和血清蛋白诊断等医疗诊断专家系统，IBM公司的计算机故障诊断系统DART/DASD，火电厂锅炉给水系统故障检测与诊断系统、雷达故障诊断系统和太空站热力控制系统的故障检测与诊断系统等，都是国内外颇有名气的实例。
④设计专家系统。设计专家系统的任务是根据设计要求，求出满足设计问题约束的目标配置。设计专家系统具有如下特点：
善于从多方面的约束中得到符合要求的设计结果。
系统需要检索较大的可能解空间。
善于分析各种子问题，并处理好子问题间的相互作用。
能够试验性地构造出可能设计，并易于对所得设计方案进行修改。
能够使用已被证明是正确的设计来解释当前的（新的）设计。
设计专家系统涉及电路（如数字电路和集成电路）设计、土木建筑工程设计、计算机结构设计、机械产品设计和生产工艺设计等。比较有影响的专家设计系统有VAX计算机结构设计专家系统R1（XCOM）、浙江大学的花布立体感图案设计和花布印染专家系统、大规模集成电路设计专家系统以及齿轮加工工艺设计专家系统等。
⑤规划专家系统。规划专家系统的任务在于寻找出某个能够达到给定目标的动作序列或步骤。规划专家系统的特点如下：
所要规划的目标可能是动态的或静态的，因而需要对未来动作做出预测。
所涉及的问题可能很复杂，要求系统能抓住重点，处理好各子目标间的关系和不确定的数据信息，并通过试验性动作得出可行规划。
规划专家系统可用于机器人规划、交通运输调度、工程项目论证、通信与军事指挥以及农作物施肥方案规划等。比较典型的规划专家系统的例子有3界3号军事指挥调度系统、ROPES机器人规划专家系统、汽车和火车运行调度专家系统以及小麦和水稻施肥专家系统等。
⑥监视专家系统。监视专家系统的任务在于对系统、对象或过程的行为进行不断观察，并把观察到的行为与其应当具有的行为进行比较，以发现异常情况，发出警报。监视专家系统具有下列特点：
系统应具有快速反应能力，在造成事故之前及时发出警报。
系统发出的警报要有很高的准确性。在需要发出警报时发警报，在不需要发出警报时不能轻易发警报（假警报）。
系统能够随时间和条件的变化而动态地处理其输入信息。
监视专家系统可用于核电站的安全监视、防空监视与警报、国家财政的监控、传染病疫情监视及农作物病虫害监视与警报等。黏虫测报专家系统是监视专家系统的一个实例。
⑦控制专家系统。控制专家系统的任务是自适应地管理一个受控对象或客体的全面行为，使之满足预期要求。控制专家系统的特点为：能够解释当前情况，预测未来可能发生的情况，诊断可能发生的问题及其原因，不断修正计划，并控制计划的执行。也就是说，控制专家系统具有解释、预报、诊断、规划和执行等多种功能。
空中交通管制、商业管理、自主机器人控制、作战管理、生产过程控制和生产质量控制等都是控制专家系统的潜在应用方面。例如，已经对海、陆、空自主车，生产线调度和产品质量控制等课题进行维制专家系统的研究。
⑧调试专家系统。调试专家系统的任务是对失灵的对象给出处理意见和方法。调试专家系统的特点是同时具有规划、设计、预报和诊断等专家系统的功能。调试专家系统可用于新产品或新系统的调试，也可用于维修站进行被修设备的调整、测量与试验。
在这方面的实例还很少见。
⑨教学专家系统。教学专家系统的任务是根据学生的特点、弱点和基础知识，以最适当的教案和教学方法对学生进行教学和辅导。教学专家系统的特点为：同时具有诊断和调试等功能。具有良好的人机界面。
已经开发和应用的教学专家系统是美国麻省理工学院的MACSYMA符号积分与定理证明系统，我国一些大学开发的计算机程序设计语言和物理智能计算机辅助教学系统以及聋哑人语言训练专家系统等。
此外，还有修理专家系统、决策专家系统和咨询专家系统等。
11.3.2RFID无限射频识别系统在仓储作业中的应用
1.射频技术概述
射频识别技术RFID（radio frequency identification）的基本原理是电磁理论。射频系统的优点是不局限于视线，识别距离比光学系统远，射频识别卡具有读写能力，可携带大量数据，难以伪造，且有智能。RFID适用于物料跟踪、运载工具和货架识别等要求非接触数据采集和交换的场合，由于RFID标签具有可读写能力，对于需要频繁改变数据内容的场合尤为适用。
美国和北大西洋公约组织（NATO）在波斯尼亚的“联合作战行动”中，不但建成了战争中投入战场最复杂的通信网，还完善了识别跟踪用物料的新型后勤系统。该系统途中运输部分的功能就是靠贴在集装箱和设备上的射频识别标签实现的。射频（RF）接收转发装置通常安装在运输线的一些检查点上（如门框上、桥墩旁等），以及仓库、车站、码头、机场等关键点。接收装置收到RF标签信息后，连通接收地的位置信息，上传至通信卫星，再由通信卫星传送给运输调度中心，送入中心数据库中。
我国RFID的应用也已经开始，一些高速公路的收费站口使用RF可以不停车收费。
我国铁路系统使用RFID记录货车车厢编号的试点已运行了一段时间。一些物流公司也将RFID用于物流管理中。
（1）RFID系统的主要硬件设备
1）Transponder（应答机）/Tag（标签、卡）
对于被动型RFID系统而言，以往我们将非主动型读写装置传送RF信号的RFID单元称为Tag，而将主动的向读写器进行RF信号传送的RFID单元称为Transponder，现在业界已经不再严格区分这两类名称，而将Tag与Transponder相互通用。这里将主动传输RF信号的RFID单元称为“主动式”Tag，而将仅进行RF信号反射或反向散射传输的RFID单元称为“被动式”Tag。
Tag载有可用于认证识别其所附着的目标物的相关信息数据。Tag可以是只读的、读/写兼具的或写一个/读多个的形式；可以是“主动式”，也可以是“被动式”的。通常，“主动式”Tag需要专用电池支持其传输器及接收器的工作，但RAM区不一定大。为避免干扰，“主动式”Tag要求能接收与转发多个频点的信号，以避免邻道干扰，卡的组成复杂，而且功耗也大。由此，“主动式”Tag一般比“被动式”Tag在形体上要大一些，而且价格也更昂贵。另外，“主动式”Tag的使用寿命都与其电池寿命直接相关。
“被动式”Tag根据其应用的不同，也可以分为“有电源”和“无电源”工作模式。“被动式”Tag把从读写器或传输接收机（ Transceiver）传来的RF信号反向因素调制解码，并将调制解码后的相关信息加入到其所反射的RF信号中。对于“被动式”Tag而言，它无需电池来放大反向信号的载波能量，有的“被动式”Tag使用电池仅是用于支持Tag中存储器的工作或支持Tag中的对反射信号进行调制解码的元件的工作。
2）天线
任何一个RFID系统都至少应包含一根天线（不管是内置还是外置）以发射和接收RF信号。有些RFID系统是由一根天线来同时完成发射和接收，而另一些RFID系统则是由一根天线来同时完成发射和接收而另一根天线来承担接收，所采用天线的形式及数量应视具体应用而定。
3）RF Transceiver（收发器）
RF Transceiver是RF能量之源。它产生RF信号及RF能量激活并支持（供能给）“被动式”RFID Tag的工作。RF Transceiver可以集成封装在读写器内，也可以作为独立设备存在。当作为独立设备时，一般被列为RF模块。RF Transceiver的任务是对由天线发射和接收的电频进行控制及调制解码；对从“被动式”RFID Tag上反射或后向反射来的RF信号进行过滤及放大。
