不喂飼料“喂”數據?懂AI的工程師成了好漁民
圖①:李脈(右)在觀(guān)察韭菜的生長(cháng)情況。
圖②:李脈在通過(guò)電腦查看魚(yú)菜共生系統情況。
以上圖片均為劉輝攝
這頭,重慶梁平區魚(yú)菜共生數字工廠(chǎng),空無(wú)一人,投喂系統自動(dòng)為鱸魚(yú)精準投餌;那頭,重慶中心城區辦公室,李脈坐在電腦前,遠程觀(guān)察、遙控,生產(chǎn)數據自動(dòng)傳輸到電腦。
“我是工程師,也是新漁民?!弊鳛橹貞c市農業(yè)科學(xué)院農業(yè)數字化技術(shù)員,李脈笑著(zhù)說(shuō)。以前喂魚(yú),主要是根據經(jīng)驗投飼料,現在主要依靠AI養殖系統智能投喂,他的工作主要是給AI養殖系統“喂”數據,將其訓練得更聰明、更有經(jīng)驗。
樓下養魚(yú),樓上種菜。通過(guò)管道連接,實(shí)現魚(yú)菜共生。梁平區這個(gè)小工廠(chǎng)藏著(zhù)大技術(shù)——在魚(yú)池,智能化算法控制投餌機,根據魚(yú)的攝食需求適時(shí)適量投喂,傳感器自動(dòng)監控水溫、水深、溶解氧等情況;在蔬菜棚里,養魚(yú)尾水處理為水溶性肥料,通過(guò)管道輸送給蔬菜,大幅減少了尾水污染物排放。
農業(yè)現代化,數字技術(shù)必不可少。2022年6月14日,人力資源社會(huì )保障部向社會(huì )公示18個(gè)新職業(yè)信息,農業(yè)數字化技術(shù)員名列其中,李脈也從工科轉向農科,專(zhuān)心為農業(yè)插上數字翅膀。
不過(guò),李脈的養魚(yú)之路并非坦途,可謂一波三折。
俗話(huà)說(shuō),“養魚(yú)先養水”。傳統養魚(yú)模式依賴(lài)老師傅的經(jīng)驗,而工廠(chǎng)化養殖依靠傳感器監測水質(zhì),成功關(guān)鍵在于精準監測。
“2022年,我們吃了一次大虧?!崩蠲}回憶道,之前,水質(zhì)監測傳感器穩定性差、預測不夠精準,導致水質(zhì)調節不及時(shí),大批鱸魚(yú)染病而死。
重慶市農科院引進(jìn)水產(chǎn)養殖技術(shù)專(zhuān)家,成立專(zhuān)項小組,針對水質(zhì)監測傳感器、水質(zhì)因子預測預報AI模型、水質(zhì)調控與養殖裝備的工藝參數配比等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行集中攻關(guān),形成水質(zhì)多參數在線(xiàn)采集器、水質(zhì)智能預警系統和水質(zhì)調節工藝技術(shù)標準,能夠精準察覺(jué)水質(zhì)變化,保證鱸魚(yú)健康生長(cháng)。
水質(zhì)有保障,如何精準投喂飼料?投喂不足,鱸魚(yú)生長(cháng)速度減緩,投喂過(guò)量則浪費飼料、污染水體,甚至滋生疾病。
飼料成本約占養殖總成本四成至八成,因此,制定科學(xué)的投喂決策實(shí)現自適應停止投喂,是目前智能投喂需要解決的主要問(wèn)題。
李脈本是工科出身,缺乏養殖經(jīng)驗,他深入田間地頭請教老漁民,到養魚(yú)工廠(chǎng)親身參與生產(chǎn)投喂,了解鱸魚(yú)攝食習性,制定“試投+等分疊加”投喂策略:每次先試投一些飼料,根據鱸魚(yú)搶食造成的水面水花,判斷是否繼續投喂。
“如果鱸魚(yú)搶食積極,水花面積大,就設定為繼續投喂,反之停止?!痹趯?zhuān)家教授指導下,李脈和同事們將這個(gè)投喂策略進(jìn)行數字化轉化,形成AI模型,成功研制智能投餌機,有效降低養殖成本。
精準投食,鱸魚(yú)愈加肥美,一般一斤左右上市最佳。以前一般將魚(yú)撈出,測量稱(chēng)重,但容易致其損傷或患病,如拍攝魚(yú)水下圖片,又因不同濁度下水折射不同,且魚(yú)的姿態(tài)變化多樣,圖片容易“失真”。
針對這個(gè)問(wèn)題,李脈和大伙開(kāi)發(fā)基于水下立體視覺(jué)的魚(yú)生命信息監測系統。首先,將不同規格的魚(yú)麻醉?yè)瞥?,拍攝魚(yú)圖片,讓AI系統記住不同尺寸的魚(yú)有多重;其次,研究在不同濁度下水折射問(wèn)題,對水下魚(yú)尺寸信息進(jìn)行“修正”;最后,采用窄通道框架,讓魚(yú)統一姿勢進(jìn)入,便于拍準魚(yú)的尺寸信息。
“數字化養魚(yú),實(shí)現標準化養殖,讓田間變成工廠(chǎng),沒(méi)有經(jīng)驗的人也能做好養殖,讓更多人吃上好魚(yú)?!崩蠲}介紹,在梁平魚(yú)菜共生數字工廠(chǎng),魚(yú)的生長(cháng)周期縮短約一半,餌料節省約20%,養魚(yú)的單位面積產(chǎn)量超過(guò)池塘10倍,蔬菜的單位面積產(chǎn)量也是陸地栽培的10倍以上,“我們的AI養殖系統已經(jīng)是一個(gè)經(jīng)驗豐富的老師傅了?!?/p>
如今,魚(yú)菜共生工廠(chǎng)還需要設備檢修人員,下一步,重慶市農科院計劃持續優(yōu)化迭代魚(yú)菜共生AI工廠(chǎng)數字孿生云平臺,實(shí)現養殖設備在線(xiàn)查看、自動(dòng)控制、生產(chǎn)管理記錄、智能預警,最終實(shí)現無(wú)人漁場(chǎng)。
看著(zhù)各地同行和專(zhuān)家學(xué)者紛紛前來(lái)參觀(guān)梁平魚(yú)菜共生數字工廠(chǎng),李脈頗為自豪,“這行當,選對了?!?/p>