Thủy sản kỷ nguyên trí tuệ nhân tạo

Thấy rõ hầu như khắp nơi, AI đã cải thiện hiệu suất cho ăn, đánh giá sinh khối, theo dõi sự tăng trưởng, phát hiện bệnh từ sớm, kiểm soát và theo dõi môi trường, đặc biệt trong hệ thống nuôi tuần hoàn khép kín - RAS. Công nghệ cảm biến và xử lý được sử dụng khá phổ biến.

Công nghệ hiện nay, với “camera sóng âm” có khả năng chuyển đổi âm thanh thành hình ảnh video, để sử dụng trong môi trường tối hoặc nước đục. Như thế, chất lượng nước trong các lồng nuôi hoặc bể nuôi lớn, có thể được giám sát bởi các cảm biến có chức năng tự động di chuyển lên xuống, từ đó thu thập và hình thành các hồ sơ dữ liệu 3D. Những tiến bộ kỹ thuật còn cho phép phát hiện bệnh trong ao nuôi từ sớm, dựa trên hành vi và vẻ bề ngoài của cá, đang trở thành lĩnh vực nghiên cứu vô cùng hứa hẹn của ứng dụng AI.

Theo Thefishsite, Fishfarmingexpert, gần đây chuyên gia Darapaneni và cộng sự đã giới thiệu hệ thống phát hiện dịch bệnh sớm, giúp những người nuôi cá thủ công lựa chọn được phương pháp quản lý ao nuôi thích hợp. Hệ thống này hoạt động theo quy trình: Camera dưới nước hoặc các cảm biến tương tự sẽ thu nhận hình ảnh, đưa lên hệ thống đám mây và gửi tới người phụ trách để xử lý. Sau đó dữ liệu được phân loại và phân tích thông qua một mô hình AI đã được đào tạo. Bằng sự kết nối tân tiến, thời gian quay vòng chỉ mất vài phút, do đó AI có thể xử lý không chỉ một mà nhiều ao nuôi trong một ngày.

Camera dưới nước Orbit FHD Fixed của Tập đoàn Scale AQ - một trong những camera nhạy cảm nhất thế giới  Ảnh: Scalea

Chuyên gia Chen và cộng sự tại Đại học Thanh Hoa (Bắc Kinh, Trung Quốc) đã sử dụng công thức dự đoán khối lượng sinh khối, dựa trên một mô hình máy vector hỗ trợ, kết hợp với mạng thần kinh tích chập, sử dụng dữ liệu chất lượng nước thời gian thực, để dự đoán nhu cầu thức ăn và lượng thức ăn tối ưu cho tôm trong hệ thống nuôi RAS. Kết quả cho thấy, sai số chỉ ở mức 3,7%, thấp hơn rất nhiều so với việc cho ăn thủ công.

Còn ông Goncalves và cộng sự thuộc trường Đại học liên bang Mato Grosso do Sul (Brazil) đã miêu tả tính hữu dụng của mạng thần kinh tích chập trong việc đếm cá giống. Phương pháp AI này cho phép đếm số lượng cá cả khi con này bị con kia che lấp, và dự đoán được chuyển động của cá con.

Công ty Umitron ở Tokyo (Nhật Bản) đang tập trung đưa công nghệ AI vào các ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản bằng hệ thống quan sát thời gian thực các hành vi bơi của vật nuôi, để quyết định thời gian cho ăn và lượng thức ăn cần thiết. Phương pháp này cải thiện đáng kể hệ số chuyển đổi thức ăn, đồng thời giảm lượng chất thải và giảm yêu cầu về vận chuyển/logistics.

Vài năm qua, nhà sản xuất cá hồi toàn cầu Cermaq đã nghiên cứu và phát triển một hệ thống AI với mục tiêu tổng thể là cải thiện sức khỏe và phúc lợi của cá nuôi trong các lồng lưới. Ban đầu, Cermaq tập trung vào cách thức tương tác của đàn cá với hệ thống, tiếp đó tiến hành các thử nghiệm, nhằm điều chỉnh và tối ưu hóa các chức năng và hoạt động của hệ thống. Hiện Cermaq đang đánh giá công nghệ cảm biến, thu thập và xử lý dữ liệu, cũng như các thuật toán.

Trung Quốc đột phá nuôi biển xa bờ nhờ “nuôi thông minh”. Theo Bộ Nông nghiệp Trung Quốc, vùng biển nước này đã đưa vào sử dụng hơn 20.000 lồng cá trọng lực, 40 lồng khung thép và 4 tàu nuôi cá thông minh. Tổng quy mô nuôi xa bờ của Trung Quốc gần 44 triệu m³, sản lượng 400.000 tấn, chiếm 20% sản lượng nuôi biển của cả nước. Trung Quốc đặt mục tiêu tăng quy mô nuôi biển xa bờ thêm 16 triệu m³ trong 5 năm tới, lên hơn 60 triệu m³ và đạt sản lượng 600.000 tấn, chiếm tỷ trọng hơn 25% tổng sản lượng nuôi biển.

Hiện nay, Trung Quốc đã trở thành nhà sản xuất thiết bị nuôi biển sâu quy mô lớn nhất thế giới và bắt đầu nghiên cứu mô hình “bãi chăn nuôi di động” như Guoxin 1 để nuôi cá khép kín, sử dụng cabin nuôi gắn trên tàu, cabin nuôi cá không kết nối trực tiếp với vùng nước biển. Mật độ nuôi của Guoxin 1 gấp 4 - 6 lần so với lồng truyền thống, trung bình 22 kg/m³, đảm bảo tỷ lệ sống trên 95%, giảm 60% - 70% lượng khí thải chăn nuôi.

Ở Việt Nam, chỉ nhìn vào lĩnh vực nuôi tôm cũng thấy nhiều thiết bị thông minh. Trong các trang trại nuôi thâm canh và siêu thâm canh đã có hệ thống quạt tạo ôxy và dòng chảy để gom chất thải về một điểm theo ý muốn. Riêng khâu tạo ôxy và dòng chảy đã rất đa dạng, như: chỉ sử dụng quạt, sử dụng quạt kết hợp với ôxy đáy, sử dụng quạt kết hợp với hệ thống tạo ôxy nanobuble giai đoạn ương tôm…

Ao nuôi tôm Việt Nam có nhiều thiết bị thông minh. Ảnh: Tép Bạc

Bên cạnh, việc thu gom đưa chất thải ra khỏi ao nhanh chóng bằng hệ thống xiphong đáy cũng được áp dụng cho dù là ao lọt đáy, ao đất, hay ao đất đáy lưới, bạt bờ giúp đảm bảo ao nuôi sạch. Gần đây, việc xiphong chất thải được cải tiến theo hướng tự động hóa 24/24 giờ, giúp giữ cho ao nuôi luôn trong sạch và người nuôi tiết kiệm nhiều chi phí về nhân công, tăng lợi nhuận.

Có thể nói, kỷ nguyên trí tuệ nhân tạo đã đến với ngành thủy sản qua rất nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật được áp dụng để giảm rủi ro, hạn chế dịch bệnh, tăng tỷ lệ thành công, và tất cả đang hiện thực hóa mục tiêu phát triển bền vững.