Chẩn đoán bệnh tôm thông qua máy học

Trí tuệ nhân tạo (artificial intelligence - AI), học máy (machine learning – ML) hay học sâu (deep learning - DL) là những thuật ngữ thường được sử dụng ngày nay.

Mô phỏng
Mô phỏng cách vận hành của máy học

Trong đó, ML là một hướng nghiên cứu của khoa học máy tính và là một phần trong hệ thống của trí tuệ nhân tạo, dễ dàng tích hợp các loại dữ liệu khác nhau. Trong khi đó, DL là một nhánh cụ thể của ML với việc sử dụng các giá trị dữ liệu phân cấp, trong đó có việc chuyển đổi thông tin giữa các bước khác nhau thành các biểu diễn phức tạp hơn của dữ liệu. Cuối cùng, AI là một nhánh của khoa học máy tính, được dùng để nghiên cứu và xây dựng  phần mềm và máy móc thông minh. Việc ứng dụng AI vào phân lớp hình ảnh được ứng dụng mạnh mẽ trong khoảng thời gian gần đây.

Phân loại hình ảnh là kỹ thuật được sử dụng để  trích xuất thông tin từ hình ảnh, nhãn và pixel từ hình ảnh. Để thực hiện phân loại, các hình ảnh cùng đối tượng sẽ được cung cấp kết hợp với một sơ đồ phân loại thích hợp và khi đủ số lượng mẫu huấn luyện thì hiệu quả phân loại sẽ càng cao. Do đó, hệ  thống phân loại phụ thuộc vào yêu cầu của người  dùng thông qua việc bố trí sơ đồ phân loại thích hợp. Phân loại ảnh có nhiều cách tiếp cận khác nhau bằng cách sử dụng các giải thuật của máy học, mà phổ biến là mạng nơ-ron nhân tạo, hệ chuyên gia và logic mờ,... Quá trình tiền xử lý ảnh bao gồm các thao tác lựa chọn mẫu, tiền xử lý hình ảnh, trích xuất đặc trưng, lựa chọn giải thuật, xử lý sau phân loại và đánh giá độ chính xác của giải  thuật. Trong đó, quá trình lựa chọn mẫu và tiền xử lý có vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến độ chính xác của giải thuật phân loại. Kết quả đạt được giúp phát hiện và nhận biết tôm bệnh nhanh và hiệu quả. Sớm thực hành phát hiện và điều trị có thể giúp kịp thời ứng phó với các bệnh tôm mới nổi giảm thiểu dịch bệnh tàn phá, giúp nông dân có biện pháp xử lý kịp thời, từ đó tăng năng suất và chất lượng sản phẩm.

Sơ đồ huấn luyện gồm nhiều bước khác nhauSơ đồ huấn luyện hệ thống phân loại bệnh tôm dựa trên hình ảnh. Ảnh: Hồng Huyền

Một thử nghiệm bước đầu đã thực hiện trên 644 hình ảnh gồm: hình ảnh của 5 loại bệnh tôm và hình ảnh tôm khỏe mạnh, từ nhiều nguồn khác nhau, để chia làm 6 lớp dữ liệu. Sau khi tiền xử lý, 2 bộ dữ liệu thu được gồm: 14.530 mẫu dùng đặc trưng SURF và 4.096 mẫu dùng Kmeans. Việc kiểm thử các giải thuật AI trong nhận diện bệnh tôm được tiến hành trên 4 giải thuật, gồm: giải thuật hồi qui tuyến tính, Naïve Bayes, K láng giềng gần nhất và RF. Các giải thuật này được huấn luyện trên 70% số mẫu của bộ dữ liệu và được kiểm tra trên 30% số mẫu còn lại. Các tiêu chí được dùng để đánh giá độ tin cậy của giải thuật bao gồm: Precision, Recall và F1. Kết quả kiểm thử cho thấy giải thuật RF có độ chính xác cao nhất, đạt 85,9% theo tiêu chí đánh giá Recall.
Phát hiện bệnh đốm đen ở tôm sau khi chụp bằng máy họcẢnh mẫu của bệnh đốm đen sau khi phân chia làm 4 cụm bằng K-means. Ảnh: Hồng Huyền
Một kỹ thuật khác ứng dụng của mô hình deep learning trong nuôi tôm phát hiện bệnh cho phép phát hiện bệnh nhanh chóng và chính xác. Cụ thể, ba mô hình khác nhau (SVM, VGG16, GonCNN) đã được xây dựng, thử nghiệm, so sánh và đánh giá. Kết quả kiểm định cho thấy mô hình GonCNN đề xuất vượt trội so với 2 mô hình còn lại, với tỷ lệ 92,93% độ chính xác. Trong khi SVM và VGG16 với độ chính xác tương ứng 75,67% và 86,94%. Dựa trên những phát hiện, mô hình GonCNN đã được được chọn để phát triển hệ thống phát hiện bệnh cho tôm bằng cách sử dụng ảnh chụp bằng máy ảnh của thiết bị di động. 
Ứng dụng có thể được mở rộng để thực hiện bao gồm nhiều bệnh hơn, cho phép máy tính học hỏi, xây dựng và hoàn thiện cơ sở dữ liệu thông tin dịch bệnh cho tôm. Kể từ đó, ứng dụng đã phát triển thành một cộng đồng ứng dụng đã được triển khai trong hệ thống thủy sinh để hỗ trợ nông dân và những người quan tâm đến các bệnh của tôm cũng như các loại thủy sản khác kịp thời phát hiện để có thể đưa ra quyết định sớm trong chăm sóc, cải tạo nuôi trồng thủy sản.
Đăng ngày 03/07/2023
Hồng Huyền @hong-huyen
Dịch bệnh

Khắc phục bệnh ăn yếu và mềm vỏ ở tôm

Nuôi tôm siêu thâm canh, công nghệ cao, để tôm khoẻ mạnh, bà con cần quan tâm và chú trọng các yếu tố quan trọng.

Phòng ngừa bệnh ăn yếu và mềm vỏ ở tôm nuôi
• 10:45 05/07/2023

Giải pháp phòng ngừa EHP trong trại sản xuất tôm giống

EHP - bệnh vi bào từ trùng đang là mối quan tâm lớn đối với người nuôi tôm. EHP không gây chết cấp tính với tỉ lệ cao trong ao nuôi, tuy nhiên chúng ký sinh trong gan tụy tôm, sử dụng dinh dưỡng, năng lượng dự trữ trong gan tụy khiến tôm nuôi không đủ dinh dưỡng cho tăng trưởng và lột xác.

Elanco product
• 17:30 22/03/2023

"Điểm mặt" thủ phạm gây bệnh trên tôm

Nhóm sinh viên của, Trường Đại học Nha Trang vừa hoàn thành đề tài về gen độc và đánh giá tính kháng kháng sinh của vi khuẩn gây bệnh trên tôm nuôi tại Khánh Hòa. Qua đó, khuyến cáo việc sử dụng kháng sinh đối với nuôi tôm hiện nay.

Thí nghiệm
• 16:05 04/01/2023

Tôm chậm lớn và cách khắc phục

Mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng thâm canh, nuôi công nghệ cao, nuôi siêu thâm canh…đang phát triển mạnh tại nhiều vùng nuôi tôm trọng điểm trong cả nước. Tuy nhiên, nhiều vùng nuôi, bà con đang gặp hiện tượng tôm nuôi chậm lớn. Vậy đâu là nguyên nhân và biện pháp khắc phục tình trạng tôm chậm lớn thế nào?

Làm sao để khắc phục tôm chậm lớn. Ảnh: Tép Bạc
• 09:00 10/11/2022

Làm sao để nhận biết tôm thẻ bị bệnh gan?

Trong số các vấn đề sức khỏe mà tôm thường gặp phải, bệnh gan là một trong những vấn đề phổ biến và có thể gây tổn thất lớn đối với nuôi tôm. Tuy nhiên, việc nhận biết triệu chứng của bệnh gan ở tôm có thể không phải là một nhiệm vụ dễ dàng.

Tôm vàng gan
• 09:33 24/05/2024

Tại sao điều trị bệnh trên tôm lại kém hiệu quả?

Việc trị bệnh trong ngành nuôi tôm luôn là một thách thức không nhỏ đối với những người làm trong lĩnh vực này.

Tôm bệnh
• 09:52 10/05/2024

Tình hình tôm chết sớm nghi bệnh mờ đục trên ấu trùng tôm thẻ (TPD)

Theo ghi nhận từ Sở Nông nghiệp và PTNT về việc rà soát, nắm thông tin tình hình tôm nuôi chết sớm nghi do bệnh TPD và triển khai các biện pháp phòng, chống dịch bệnh.

Tôm thẻ
• 10:30 06/05/2024

Xổ ký sinh trùng có ảnh hưởng đường ruột tôm?

Tôm bị ký sinh trùng đường ruột là một vấn đề thường xảy ra ở các ao nuôi tôm, gây ảnh hưởng đến sức khỏe, trưởng thành và năng suất của vụ nuôi.

Đường ruột tôm
• 10:42 08/04/2024

Điểm khó của nuôi biển

Nuôi biển hiện nay gặp nhiều rào cản cho sự phát triển, bao gồm các yếu tố nội tại mỗi cá nhân, doanh nghiệp, hợp tác xã về sự dám làm, dám chinh phục mặt nước biển để nuôi trồng thủy sản đến các rào cản từ thiên nhiên khắc nghiệt, rào cản từ chính sách, pháp luật.

Nuôi biển
• 20:58 24/05/2024

Ưu và nhược điểm các loại nước nuôi tôm

Nuôi tôm là ngành nghề đã dần phổ biến cho người dân tại Việt Nam. Tuy nhiên, tại mỗi khu vực sẽ có chất lượng nước ao nuôi khác nhau. Mặc dù loại nước nào cũng có thể nuôi tôm nếu biết kiểm soát tốt các yếu tố môi trường, nhưng để làm rõ hơn về ưu và nhược điểm từng loại qua bài viết dưới đây cho mọi người cùng tham khảo!

Tôm thẻ chân trắng
• 20:58 24/05/2024

Xuất khẩu cá ngừ sang thị trường Nga

Sau một giai đoạn trì trệ do ảnh hưởng của cuộc xung đội Nga – Ukraine, xuất khẩu cá ngừ của Việt Nam sang Nga đã phục hồi và có xu hướng ngày càng tăng. Kim ngạch xuất khẩu cá ngừ sang thị trường này đã tăng gấp đôi chỉ sau 3 năm.

Cá ngừ
• 20:58 24/05/2024

Tập hợp ngạnh các loài cá có độc bạn cần để ý

Trong tự nhiên, luôn tồn tại một số loài cá mà ngạnh của chúng chứa nọc độc, gây ra nỗi khiếp sợ cho con người. Sau đây, bài viết sẽ tập hợp ngạnh các loài cá có độc để các bạn để ý, có biện pháp an toàn khi sờ vào nhé!.

Cá có ngạnh độc
• 20:58 24/05/2024

Làm sao để nhận biết tôm thẻ bị bệnh gan?

Trong số các vấn đề sức khỏe mà tôm thường gặp phải, bệnh gan là một trong những vấn đề phổ biến và có thể gây tổn thất lớn đối với nuôi tôm. Tuy nhiên, việc nhận biết triệu chứng của bệnh gan ở tôm có thể không phải là một nhiệm vụ dễ dàng.

Tôm vàng gan
• 20:58 24/05/2024