Trong nuôi tôm, các nhà điều hành phải thường xuyên lấy tôm ra khỏi nước để cân nặng và kiểm tra điều kiện của chúng. Tuy nhiên, điều này gây ra căng thẳng và làm giảm phúc lợi cho động vật. Ngoài ra, gần như không thể phát hiện triệu chứng căng thẳng hoặc bệnh, vì độ đục, ngay cả dưới điều kiện ánh sáng tối ưu, thường giới hạn việc quan sát tại chỗ. Đây là lúc dự án ShrimpWiz xuất hiện: Dưới sự dẫn dắt của Viện Alfred Wegener, Trung tâm Nghiên cứu Bắc Cực và Biển Helmholtz (AWI), một nhóm các nhà khoa học và kỹ sư hợp tác với Oceanloop, một công ty tiên phong trong nuôi tôm trong nhà ở châu Âu, đã phát triển một hệ thống có thể đếm tôm trong các hình ảnh bằng phần mềm thị giác máy tính dựa trên AI. Dưới điều kiện nuôi thực tế và theo thời gian thực, hệ thống cũng có thể xác định chiều dài của các con vật với độ chính xác 95 phần trăm.
Hình 2. Camera thị giác máy tính được hỗ trợ bởi đèn LED được lắp đặt trên mức nước. (Tín dụng hình ảnh: Bert Wecker)
Nguyên mẫu đầu tiên đã được thử nghiệm tại nông trại nghiên cứu và phát triển của Oceanloop ở Kiel, Đức. Một chiếc smartphone cao cấp được lắp đặt trên bề mặt nước tự động chụp ảnh tôm mỗi phút một lần và truyền dữ liệu đến một máy chủ địa phương. Tại đây, các thuật toán thị giác máy tính đếm từng con tôm trong mỗi hình ảnh và đo chiều dài của chúng. Bằng cách cải thiện chất lượng hình ảnh và sử dụng các mô hình xử lý hình ảnh AI thế hệ mới nhất, nhóm nghiên cứu thậm chí còn có thể phát hiện các dấu hiệu hình ảnh của sự căng thẳng ở các con vật.
Không giống như nuôi trong ao, hệ thống của Oceanloop sử dụng nước trong để nuôi tôm. Do đó, các hệ thống này lý tưởng cho thị giác máy tính, như liên minh đã chứng minh trong dự án MonitorShrimp trước đây. Do độ đục cao của nước trong các hệ thống ao truyền thống, gần như không thể kiểm tra phúc lợi của các động vật, dù bằng mắt thường hay bằng thị giác máy tính. Tiến sĩ Stephan Ende, điều phối viên của dự án tại AWI, tin rằng công nghệ nước trong là chìa khóa cho phúc lợi động vật trong nuôi trồng thuỷ sản công nghiệp: “Việc sử dụng phần mềm thị giác máy tính để đo tôm cho phép theo dõi phúc lợi động vật và năng suất một cách chính xác và không xâm lấn trong nuôi tôm—24 giờ một ngày, 7 ngày một tuần. Công nghệ nước trong kết hợp với phần mềm Cảnh báo Phúc lợi Sớm của chúng tôi có thể là điểm khởi đầu cho việc gán nhãn phúc lợi khách quan hơn trong ngành công nghiệp tôm của tương lai.” Mục tiêu của ShrimpWiz là phát triển phần cứng và phần mềm thị giác máy tính sẵn sàng ra thị trường cho nuôi tôm trong nhà có thể thu thập tất cả thông tin cần thiết trong một hình ảnh, bao gồm khối lượng sinh khối, sự căng thẳng và—ở giai đoạn sau—các bệnh có thể xảy ra.
Hình 3. Phát hiện chiều dài tôm (Tín dụng hình ảnh: Bert Wecker)
“Việc theo dõi không xâm lấn, theo thời gian thực các thông số nuôi quan trọng như tăng trưởng, chuyển đổi thức ăn, tỷ lệ sống sót và căng thẳng sẽ đóng góp quan trọng vào việc hiểu biết tốt hơn về nuôi tôm. Để hiểu rõ hơn về nhu cầu của tôm, chúng tôi có thể sử dụng những chỉ số quan trọng về kinh tế này để phát triển một mạng nơ-ron nhân tạo tính toán tất cả dữ liệu tại trang trại có sẵn, mà dễ dàng tổng hợp lên đến hơn một trăm,” Tiến sĩ Bert Wecker, Giám đốc công nghệ của Oceanloop, cho biết. Tomasz Kowalczyk, Người sáng lập và Giám đốc điều hành của NeuroSYS, đơn vị tham gia phát triển thuật toán cho dự án, giải thích: “Các tiến bộ công nghệ có thể chuyển đổi các công ty và toàn bộ ngành. Chúng tôi sẵn sàng trở thành một phần của sự thay đổi này và đang làm việc để mang lại lợi ích của trí tuệ nhân tạo và học sâu cho ngành nuôi tôm.”
Liên minh thấy việc phát triển phần mềm dựa trên AI là cơ hội không chỉ để cải thiện phúc lợi động vật mà còn để tăng cường hiệu quả nuôi. Công nghệ này có thể giúp thúc đẩy số hóa trong nuôi tôm trong nhà, điều cần thiết để đạt được mức giá bán lẻ ngày nay. “Chứng minh khả năng thực tiễn của các giải pháp thay thế là rất quan trọng để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của khách hàng và các bên liên quan về nuôi tôm bền vững và tuân thủ phúc lợi,” Stephan Ende kết luận.
Dự án được tài trợ bởi Bộ Nông nghiệp và Thực phẩm Liên bang (BMEL) dựa trên quyết định của Quốc hội Đức thông qua Cục Nông nghiệp và Thực phẩm Liên bang (BLE) trong khuôn khổ chương trình tài trợ đổi mới.
Nguồn : https://ecomagazine.com/news/fisheries-aquaculture/indoor-shrimp-farming-uses-ai-to-improve-animal-welfare/
