Trí tuệ nhân tạo trong nuôi trồng thủy sản

Chúng ta đang trong thời kì của công nghiệp 4.0, một cuộc cách mạng mới về sự kết hợp các công nghệ lại với nhau, làm mờ ranh giới giữa vật lí, kỹ thuật số và sinh học. Một trong những yếu tố cốt lõi của thời đại này là Trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence). Trí tuệ nhân tạo hay gọi tắt là AI được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực trong đó có nuôi trồng thủy sản, cùng tìm hiểu lợi ích và ứng dụng thực tế của AI trong nuôi trồng thủy sản.

Giảm hao phí thức ăn

Trong nuôi trồng thủy sản, thức ăn luôn chiếm chi phí nhiều nhất và việc tối ưu hóa sử dụng thức ăn nhưng vẫn đảm bảo đáp ứng đầy đủ nhu cầu của vật nuôi là việc vô cùng quan trọng, đặc biệt là sự tối ưu lợi nhuận sau mỗi mùa vụ. Công việc cho ăn lại mang tính chủ quan của người cho ăn, chủ yếu dựa vào khả năng quan sát, phán đoán hiện trạng ao nuôi, vật nuôi và kinh nghiệm nuôi.

Việc điều chỉnh lượng thức ăn là vô cùng quan trọng bởi vì khi vật nuôi ăn quá ít sẽ chậm lớn, kéo dài thời gian nuôi và cho ăn quá nhiều sẽ làm hao phí tiền của cũng như gây ô nhiễm môi trường nước. Để có thể biết được khi nào cho ăn và cho ăn bao nhiêu người nuôi phải mất nhiều năm để có được kiến thức và kinh nghiệm này. Họ phải làm việc mỗi ngày kể cả ngày nghỉ và ngày lễ, họ sẽ chỉ còn ít thời gian cho gia đình của mình. Tất nhiên, không phải người nông dân nào cũng có thể trở thành chuyên gia thức ăn sau vài năm trực tiếp nuôi. Vậy sẽ như thế nào nếu con người truyền tải những kiến thức và kinh nghiệm này vào máy móc.

Một công ty tên gọi Observe Technologies đã cung cấp một công nghệ trí tuệ nhân tạo gọi là “plug-and-play” với các hệ thống dữ liệu có thể theo dõi khi vật nuôi đang ăn. Từ đó có thể xác định được lượng ăn của cá/tôm là bao nhiêu.

Một công ty khác là eFishery đã phát triển một hệ thống sử dụng cảm biến để phát hiện mức độ đói của cá và tôm nhằm điều khiển máy cho ăn, cho ăn đúng lượng ăn cần thiết. Công ty này khẳng định có thể giúp giảm chi phí thức ăn lên tới 21%.

Umitron Cell, công ty công nghệ nuôi trồng thủy sản Nhật và Singapore đã cung cấp một công nghệ cho ăn thông minh có thể điều khiển từ xa. “Người nông dân có thể được tư vấn để đưa ra các quyết định dựa trên dữ liệu thu từ ao nuôi nhằm tối ưu hóa lịch cho ăn. Ngoài ra còn giảm các chất thải, cải thiện về cả lợi nhuận và sự bền vững trong khi cung cấp cho người dùng sự cân bằng giữa cuộc sống và công việc” - quản lí sản xuất của Umitron, ông Andy Davison cho biết.

Những hệ thống này còn xem xét tình hình thời tiết như mưa bão, ánh sáng từ các tháng hè nóng bức. Giúp người nông dân có thể sản xuất nhiều mặt hàng mà ít tốn tài nguyên và tăng lợi nhuận đáng kể.

Phòng chống dịch bệnh và theo dõi giá

Dịch bệnh chính là chi phí cao thứ hai sau thức ăn và công nghệ AI có thể giải quyết được. Những chương trình có thể dự đoán tình hình dịch bệnh trước khi nó bùng phát bằng những dữ liệu chú thích được thu thập, trình bày và đưa ra các biện pháp phòng ngừa phù hợp.

Vào tháng 4 năm 2017, Cụm cải tiến hải sản ở Na Uy đã ra mắt nền tảng AquaCloud, đây là chương trình có thể giúp quản lí tình hình sức khỏe thủy sản và nghiên cứu các giải pháp đối phó rận biển, dự đoán hoặc thậm chí ngăn chặn rận biển phát triển trên các lồng nuôi dưới biển. Từ đó có thể làm giảm sự phụ thuộc vào các loại thuốc, hóa chất mắc tiền. Giảm được tỉ lệ tử vong.

Một công ty mới khởi nghiệp ở Ấn Độ - Aquaconnect đã cung cấp cho trang trại MOJO một ứng dụng điện thoại có thể giúp người nuôi tôm dự đoán dịch bệnh và tăng cường chất lượng nước nuôi. CEO Raj Somasundaram của Aquaconnect cho biết: “công nghệ thông minh là chìa khóa của quản lý năng suất và dịch bệnh”.

Máy bay không người lái có cảm biến và robot có thể thu thập dữ liệu như là pH, độ mặn, hàm lượng oxy hòa tan, độ đục, sự ô nhiễm thậm chí là nhịp tim của tôm/cá – tất các dữ liệu trên sẽ được kết nối qua một chiếc điện thoại thông minh. Một trong những cải tiến nhất chính là tổ chức SHOAL họ sử dụng cá robot để tìm ra các nguồn gây ô nhiễm dưới nước gần với các ao cá và những cơ sở khác.

Cá robot SHOAL thu thập dữ liệu ô nhiễm trong nước.

Thông qua trí tuệ nhân tạo, người nông dân có thể điều khiển từ xa máy bơm, mô tơ, máy quạt hay sục khí. Sản xuất và nhu cầu có thể dễ dàng thay đổi dựa vào sự lặp trình lại các thông số chương trình từ đó nâng cao hiệu quả trại nuôi và khả năng giám sát.

Thậm chí sự tối ưu hóa kinh tế trong quá trình thu hoạch, điều mà người nông dân phải dựa vào kiến thức học tập thì đều có thể được dự đoán bởi máy móc. Công ty XpertSea sử dụng tầm nhìn máy tính và trí tuệ nhân tạo để tính toán sự tăng trưởng của tôm, giúp người nông dân dự đoán thời kì thu hoạch có tốt nhất.

CEO của XpertSea, Valérie Robitaille cho biết: “Công ty Growthe Platform cung cấp phần mềm quản lí online, sử dụng trí tuệ nhân tạo để thu thập, nhập, lưu trữ và xử lí dữ liệu sau đó gửi đến nông dân và các chuyên gia của ngành, sự hiểu biết dữ liệu thông qua toàn bộ chu trình sản xuất. Nền tảng này không chỉ được sử dụng bởi nông dân và các doanh nghiệp về thức ăn, thuốc, giống để cung cấp các dịch vụ trên cơ sở dữ liệu thu thập cho người nuôi. Phần thứ hai trong giải pháp của XpertSea chính là XpertCount, có thể thu thập dữ liệu của các động vật quan trọng bằng cách sử dụng camera và máy móc để đếm, đo và cân trọng lượng chúng trong vài giây.

Thông qua giải pháp kép này, nông dân có thể theo dõi sự tăng trưởng của cây trồng, chế độ ăn kể cả dự đoán sự phát triển của tôm dưới 14 ngày. Công ty còn có thể tiến xa hơn bằng cách kết hợp dữ liệu tăng trưởng của tôm và giá cả thị trường để giúp người nuôi có những quyết định dễ dàng hơn trong quá trình nuôi.

Đến nay, giải pháp kỹ thuật số từ XpertSea đã có hơn 600 nông dân và khách hàng khác chấp nhận. Công ty tự hào trong năm qua đã xử lý hơn 2.3 triệu điểm dữ liệu động vật và tối ưu hóa hiệu suất của 6.000 mùa vụ.

Góc nhìn

Ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo là một bước phát triển tất yếu trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa. Điều hiển nhiên AI mang lại cho người nông dân chính là sự tiện ích và hiệu quả sản xuất, bước đầu có thể đây là những điều lạ lẫm và tốn nhiều chi phí nhưng theo thời gian việc áp dụng AI vào công nghiệp nuôi trồng thủy sản sẽ trở thành xu hướng tất yếu.

Chúng ta vừa nhắc đến XpertSea từ Canada, eFishery từ Indonesia, Umitron Cell từ Nhật và Singapore, AquaCloud từ Na Uy, Aquaconnect từ Ấn Độ, SHOAL từ EU… Vậy đến lúc nào ngành thủy sản Việt Nam mới bắt kịp cuộc đua công nghệ AI của thế giới?

Theo Jonah van Bejinen và Gregg Yan