Trí Tuệ Nhân Tạo Cho Nuôi Tôm Có Đạo Đức Và Bền Vững

Dự án MonitorShrimp đã phát triển một hệ thống thị giác máy tính cho phép phát hiện sớm và giám sát tốc độ tăng trưởng, kích thước quần thể, tỷ lệ chết và căng thẳng của tôm.

Đếm tôm bằng phương pháp Deep Learning (học sâu) để phát hiện đối tượng

Trong hai năm qua, dự án MonitorShrimp đã phát triển một hệ thống thị giác máy tính cho phép phát hiện sớm và theo dõi tốc độ tăng trưởng, kích thước quần thể, tỷ lệ chết và căng thẳng của tôm. Dự án là kết quả của sự hợp tác giữa Viện Alfred Wegener, Trung tâm Nghiên cứu Biển và Địa cực Helmholtz (AWI), Oceanloop và Sander Holding.

Dưới sự lãnh đạo của AWI, một nhóm các nhà nghiên cứu và kỹ sư, cùng với Oceanloop, công ty tiên phong trong lĩnh vực nuôi tôm, đã phát triển một hệ thống dựa trên thị giác máy tính có thể đếm số lượng tôm và đo chiều dài của chúng với độ chính xác lên tới 95%. Điều này đã được thực hiện trong thời gian thực và cả trong điều kiện nuôi thực tế, tức là dưới mật độ nuôi cao và trong nước đục. Hệ thống này cung cấp cho các công ty nuôi trồng thủy sản hiểu rõ hơn về hiệu quả hoạt động của vật nuôi cũng như cách để nuôi chúng một cách có đạo đức. Công nghệ mới được phát triển để đáp ứng nhu cầu của các trang trại nuôi tôm trên đất liền ở Châu Âu, những nơi đang ngày càng tập trung vào việc cải thiện tính bền vững và phúc lợi động vật.

Thử nghiệm đầu tiên được thực hiện tại trang trại R&D của Oceanloop ở Kiel, Đức, vào năm 2022. Một chiếc điện thoại thông minh hiện đại, được đặt trên mặt nước, tự động chụp ảnh tôm mỗi phút một lần và truyền dữ liệu trực tiếp đến máy chủ cục bộ. Sau đó, các thuật toán dựa trên thị giác máy tính được sử dụng để đếm số lượng tôm trong mỗi hình ảnh và đo chiều dài của từng con tôm. Thông tin thu được sẽ được cung cấp cho phần mềm AquaManager®, giúp tối ưu hóa các mô hình tăng trưởng và cho ăn dựa trên dữ liệu trực tiếp.

Xác định chiều dài cơ thể để tính trọng lượng mỗi cá thể (màu đỏ=chiều dài không đo được, màu xanh=chiều dài đã đo)

Ngoài ra, nhóm cũng có thể phát hiện các triệu chứng căng thẳng ở tôm bằng mắt thường. Bert Wecker, đồng Giám đốc điều hành của Oceanloop cho biết: “Chức năng này được sử dụng như một hệ thống cảnh báo sớm, nhưng cũng để xác thực mô hình mật độ nuôi của chúng tôi. Công nghệ tiên tiến này cho phép chúng tôi xác định mật độ cho từng nhóm kích cỡ, giúp cải thiện tỷ lệ sống, tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn.”

Stephan Ende, điều phối viên của dự án tại AWI, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc theo dõi tỷ lệ chết của vật nuôi, đặc biệt là trong nuôi trồng thủy sản. “Tỷ lệ chết có thể dao động từ 13-26% ở cá hồi và có thể lên đến 50% ở tôm, ngoài ra, tỷ lệ chết cũng có thể cao hơn đáng kể đối với bất kỳ loài vật nuôi nào khác. Việc giám sát online cho phép các công ty nuôi trồng thủy sản phản ứng nhanh hơn với các dấu hiệu căng thẳng trong đàn của họ.”

Theo Tomasz Kowalczyk, người sáng lập và Giám đốc điều hành của NeuroSYS, công ty đã góp phần phát triển thuật toán cho dự án cho biết: “Những tiến bộ công nghệ có thể thay đổi các công ty và toàn bộ lĩnh vực. Chúng tôi đã sẵn sàng trở thành một phần của quá trình chuyển đổi đó và đang nỗ lực để giới thiệu những lợi ích của Trí tuệ nhân tạo (AI) và Học sâu (Deep Learning) cho lĩnh vực nuôi tôm.”

Theo quan điểm của các thành viên trong liên minh, sự phát triển của công nghệ này là một cột mốc quan trọng trên con đường nuôi tôm quy mô công nghiệp. Oceanloop có kế hoạch mở rộng đáng kể năng lực của mình ở châu Âu vào năm 2027 bằng cách xây dựng trang trại nuôi tôm trên đất liền lớn nhất và bền vững nhất trên thế giới, với sản lượng hàng năm hơn 2.000 tấn. Fabian Riedel, đồng sáng lập và đồng giám đốc điều hành của Oceanloop cho biết: “Khả năng theo dõi sự tăng trưởng và sức khỏe của tôm bằng dữ liệu trực tiếp trong thời gian thực sẽ giúp giảm thiểu rủi ro trong nuôi trồng thủy sản. Đồng thời, nó sẽ mang lại sự minh bạch hoàn toàn về sinh khối, giúp tối ưu hóa chuỗi giá trị từ việc nuôi đến chế biến và bán.”

Một mục tiêu khác của liên minh là mở rộng hợp tác với các nhóm quan tâm khác để thúc đẩy số hóa ngành nuôi tôm. Khi các đối tác công nghiệp hàng đầu hợp tác với cộng đồng khoa học, điều đó có thể mở đường cho một loạt các đổi mới thiết yếu về nuôi tôm bền vững và có đạo đức. Về vấn đề này, các thành viên có kế hoạch tiếp tục hợp tác chặt chẽ với NeuroSYS.

Dự án được hỗ trợ bởi quỹ từ Bộ Lương thực và Nông nghiệp Liên bang (BMEL) dựa trên quyết định của Quốc hội Cộng hòa Liên bang Đức thông qua Văn phòng Nông nghiệp và Thực phẩm Liên bang (BLE) theo chương trình hỗ trợ đổi mới. Vào năm 2023, đối tác ban đầu MonitorFish đã rời khỏi dự án.

Theo Hatchery Feed Management

Nguồn: https://hatcheryfm.com/shrimp/artificial-intelligence-for-ethical-and-sustainable-shrimp-farming/

Biên dịch: Huyền Thoại – Tôm Giống Gia Hóa Bình Minh