Tự động xác định tảo nở hoa có hại
Cảnh báo sớm về sự nở hoa của tảo có thể tạo ra sự khác biệt - và giờ đây trí tuệ nhân tạo đang giúp cung cấp điều đó.
Hiện tượng nở hoa của tảo (HAB) xảy ra khi các quần thể tảo hoặc thực vật phù du cực nhỏ, được khuếch đại bởi các yếu tố môi trường như điều kiện thời tiết và nhiệt độ, phát triển đến mức có thể gây hại cho cuộc sống xung quanh. Những bông hoa này có thể gây ra vấn đề đặc biệt đối với sức khỏe của mang cá và với nhiệt độ toàn cầu tăng lên, đang trở thành một thách thức phổ biến hơn đối với ngành nuôi cá toàn cầu. Vào năm 2021, chi phí được báo cáo cho các biện pháp cần thiết để xử lý cá và phục hồi sau HAB là khoảng 6 triệu bảng cho một trang trại nuôi cá.
Nhiều nhà sản xuất vẫn đang sử dụng phương pháp lấy mẫu chất lượng nước thủ công và phân tích bằng kính hiển vi để theo dõi sự hình thành HABS, nhưng các chuyên gia trong ngành đồng ý rằng việc tập trung nhiều hơn vào công nghệ có thể là chìa khóa để thu thập dữ liệu thường xuyên, theo thời gian thực và phát triển các hệ thống cảnh báo sớm.
Kể từ năm 2021, OTAQ Group đã hợp tác với các chuyên gia máy học của Canada là Blue Lion Labs để phát triển công nghệ nhằm trực tiếp giải quyết thách thức này. Do đó, Hệ thống phân tích sinh vật phù du sống (LPAS) đã được tạo ra, với sự hỗ trợ của Trung tâm đổi mới nuôi trồng thủy sản bền vững (SAIC), CENSIS - Trung tâm đổi mới công nghệ cảm biến, hình ảnh và Internet vạn vật (IoT) của Scotland - và Đại học
Aberdeen.
Hệ thống phân tích sinh vật phù du sống
LPAS tự động xác định các loài thực vật phù du có khả năng gây hại và nồng độ của chúng lơ lửng trong các mẫu lấy từ vùng nước xung quanh các điểm nuôi trồng thủy sản với sự gia tăng tính nhất quán và tốc độ so với các phương pháp thủ công hiện có.
Hệ thống được thiết kế để định vị và vận hành cục bộ tại chỗ và thông báo cho người vận hành nếu vượt quá các tiêu chí làm việc an toàn do người dùng đặt ra, cho phép người dùng đưa ra quyết định sớm và sáng suốt về chiến lược và hành động giảm thiểu cụ thể tại địa điểm của họ.
LPAS đã được thiết kế có lưu ý đến việc sử dụng tại hiện trường, để có thể vận hành được bởi các nhóm điều hành trang trại hiện có và xem xét nhu cầu hoạt động trên cả các trang web được kết nối tốt và từ xa. Các hình ảnh kỹ thuật số của các mẫu nước địa phương và chuyển chúng đến phần mềm phân tích.
Phần mềm phân tích và giao diện người dùng
Sử dụng dữ liệu từ công cụ Al, chương trình phần mềm phân tích cục bộ và giao diện người dùng tạo cảnh báo tại chỗ cho người vận hành dựa trên các tham số do người dùng xác định, cảnh báo về sự hiện diện của các loài cụ thể đáng lo ngại ở một khu vực cụ thể cũng như cảnh báo khi có thể chấp nhận được vượt quá mức độ tập trung. Hệ thống đèn cảnh báo rõ ràng cho phép người điều hành trang web biết liệu có vấn đề hay không và họ có thể xem xét dữ liệu chi tiết hơn nếu cần. Tất cả các kết quả được ghi lại và lưu trữ, cho phép người vận hành ghi lại và theo dõi các xu hướng theo thời gian trên mỗi trang web.
Kết nối và lưu trữ dữ liệu
Dữ liệu hình ảnh và kết quả do LPAS thu thập được tự động lưu trữ cục bộ và cũng có thể được tải lên đám mây OTAQ. LPAS cũng có thể được cấu hình để phù hợp với mức độ kết nối internet có sẵn trên trang web.
Nếu có kết nối internet tốc độ cao, thông tin do phần mềm tạo ra sẽ được tải lên và đồng bộ hóa với máy chủ web đám mây OTAQ. Cơ sở hạ tầng đám mây lưu trữ tập trung dữ liệu trang web với bảo mật được mã hóa và khách hàng có thể truy cập dễ dàng một cách an toàn từ bất kỳ vị trí nào. Đối với các trang web có băng thông thấp hoặc không có kết nối internet, thông tin do phần mềm phân tích tạo ra sẽ được lưu trữ cục bộ và được sao chép thêm vào thiết bị lưu trữ di động. Giao diện lập trình ứng dụng (API) của một trang web hoặc công ty cụ thể cũng có thể được thiết lập để kết nối trực tiếp dữ liệu LPAS tải lên cơ sở dữ liệu của khách hàng, nếu khách hàng mong muốn.
Kiểm soát và Hỗ trợ Chất lượng
Hệ thống LPAS được hỗ trợ bởi các nhóm OTAQ và Blue Lion Labs Biology và Al, tiến hành kiểm tra chất lượng nội bộ thường xuyên về hiệu suất của động cơ Al và cung cấp hỗ trợ khách hàng liên tục.
Bản tóm tắt
LPAS cung cấp một phương pháp dễ dàng và đáng tin cậy để thu thập thông tin tức thì và chính xác về các rủi ro HAB tiềm ẩn. Người ta dự đoán rằng hệ thống này sẽ là một công cụ mạnh mẽ cho người nuôi cá, cho phép thực hiện các hoạt động giảm thiểu và ra quyết định sớm hơn để giảm thiểu tác động. LPAS hiện đang sẵn sàng cho giai đoạn
thử nghiệm Beta, dự kiến sẽ ra mắt thương mại vào cuối năm 2023.
Để biết thêm thông tin, vui lòng gửi câu hỏi đến NTTS@otaq.com
Giải pháp LPAS bao gồm bốn thành phần chính:
- Trí thông minh nhân tạo Al
- Phần cứng hình ảnh
- Phần mềm phân tích & giao diện người dùng
- Kết nối & lưu trữ dữ liệu
Trí thông minh nhân tạo Al
Để nhanh chóng phát hiện thực vật phù du trong các mẫu nước, LPAS sử dụng một công cụ trí tuệ nhân tạo (Al), được phát triển cùng với Blue Lion Labs, một công ty máy học của Canada chuyên về các sinh vật sống trong nước. Đưa ra một hình ảnh, công cụ Al xác định các loài thực vật phù du có hại mục tiêu và số lượng của từng loài được phát hiện, sau đó được phần mềm phân tích của OTAQ chuyển đổi thành các mức nồng độ.
Đào tạo trí thông minh nhân tạo Al
Để đạt được mức độ tin cậy cao và tính nhất quán trong việc xác định chính xác từng loài thực vật phù du riêng lẻ, cần có nhiều hình ảnh của từng loài thực vật phù du mục tiêu để huấn luyện động cơ Al. Số lượng càng lớn thì độ chính xác càng cao. Do đó, OTAQ đã liên hệ với các phòng thí nghiệm quốc gia ở Canada và Scotland, cũng như lắp đặt kính hiển vi tại hơn 40 trang trại nuôi biển đối tác thử nghiệm ở Scotland, Ireland, Chile và Úc nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu hình ảnh phong phú về mỗi loài để đạt được yêu cầu cần thiết. độ chính xác cho sản phẩm trước khi tung ra thị trường. Công cụ Al hoạt động trên mô hình cải tiến liên tục và do đó sẽ tiếp tục học hỏi dựa trên hình ảnh của các loài hiện có và loài mới được thu thập.
Phần cứng hình ảnh
Phần cứng hình ảnh bao gồm kính hiển vi cấp phòng thí nghiệm kết hợp với máy ảnh kỹ thuật số có độ phân giải cao được liên kết với Máy tính LPAS cục bộ được thiết kế xung quanh động cơ Al và phần mềm xung quanh. Độc lập, đáng tin cậy, dễ cài đặt và sử dụng, phần cứng hình ảnh cho phép người vận hành chụp nhanh. Dự đoán rằng hệ thống sẽ là một công cụ đắc lực cho người nuôi cá.
www.fishfarmermagazine.com
