6月15日，我國首個漁業(yè)大模型“范蠡大模型1.0”在中國農業(yè)大學發(fā)布，據悉，該模型可以實現漁業(yè)多模態(tài)數據采集、清洗、萃取和整合等，將為漁業(yè)養(yǎng)殖工人、管理經營者和政府決策部門提供全面、精準的智能化支持。

漁業(yè)大國，面臨轉型的需求

我國是水產養(yǎng)殖大國，數據顯示，2023年，我國水產養(yǎng)殖產量達5812萬噸，約占世界水產養(yǎng)殖總產量的60%以上，為城鄉(xiāng)居民提供了1/3優(yōu)質動物蛋白。

但同時，我國不是養(yǎng)殖強國，水產養(yǎng)殖資源利用率、勞動生產率低，水產養(yǎng)殖產業(yè)發(fā)展面臨多種轉型需求。范蠡大模型設計者、發(fā)起者、國家數字漁業(yè)創(chuàng)新中心主任、中國農業(yè)大學信息與電氣工程學院教授李道亮介紹，“我國水產養(yǎng)殖品種繁多，包括魚、蝦、蟹、貝、參、藻等，養(yǎng)殖模式多樣，建立完整養(yǎng)殖品種的生產模型是極其困難的；同時，勞動力出現了普遍老齡化現象，有調查數據顯示，我國水產養(yǎng)殖中，勞動力成本占70%左右，勞動者平均年齡達到55歲。新一代缺乏養(yǎng)殖經驗，也不愿意從事傳統的養(yǎng)殖生產，需要人工智能技術的支持。”

隨著現代技術的發(fā)展，水產養(yǎng)殖已經從1.0時代發(fā)展到4.0時代。李道亮介紹，“漁業(yè)1.0時代主要以小農生產為主，特征是依靠人力、手工工具、經驗等養(yǎng)殖。2.0時代，水產養(yǎng)殖逐漸實現機械化、裝備化，主要依靠機械動力和電力進行生產。3.0時代，自動化和計算機技術成為核心，生產裝備出現數字化、網絡化、自動化特征。到4.0時代，物聯網、大數據、人工智能、機器人等技術普遍應用在生產中，無人化生產逐漸實現。”

隨著人工智能、機器人學習等技術的逐漸出現和成熟，越來越多的農業(yè)場景開始應用這些技術，但作為水產養(yǎng)殖大國，我國當前的水產養(yǎng)殖中，相關技術的應用還較為缺乏。

漁業(yè)模型，從小到大的升級

如何在水產養(yǎng)殖中應用現代技術，甚至打造未來的無人漁場？李道亮介紹，我國水產養(yǎng)殖品種繁多，養(yǎng)殖環(huán)境差異較大，而機理模型的構建，需考慮魚類品種、餌料、病害、環(huán)境變化等一系列因素，面對眾多的品種和養(yǎng)殖模式以及地區(qū)氣候差異，逐個養(yǎng)殖品種建立像發(fā)達國家的養(yǎng)殖機理模型是不現實的。

所謂大模型，是指具有大規(guī)模參數和復雜計算結構的機器學習模型，參數數量動輒數十億甚至數千億。在漁業(yè)中，大模型可以利用深度學習和數據驅動的方法，能夠分析海量的養(yǎng)殖數據，揭示其中的規(guī)律和關聯性。“它們不僅能夠模擬和預測水質、餌料、疾病等因素對養(yǎng)殖效果的影響，還能夠優(yōu)化養(yǎng)殖方案，提高生產效率和經濟效益?！崩畹懒琳f。

智能池塘養(yǎng)魚場景。中國農業(yè)大學供圖

隨著社會發(fā)展和水產養(yǎng)殖業(yè)轉型，漁業(yè)大模型越來越成為產業(yè)發(fā)展的重要助力，為此，李道亮帶領團隊聯合中國聯通、中國電信、中國移動三家運營商、全國主要水產院校和科研機構，以魚、蝦、蟹、貝等27種我國主養(yǎng)品種水產文本語料為主，輔以文本、圖像、視頻、音頻等多模態(tài)數據，形成大規(guī)模漁業(yè)專業(yè)知識語料庫，通過深度學習架構，通過預訓練和微調、參數共享與注意力機制、提示工程等技術，實現漁業(yè)多模態(tài)數據采集、清洗、萃取和整合等?！斑@一模型，不僅實現了豐富的漁業(yè)養(yǎng)殖知識生成，還包括水、餌、病、管等多方面多元化的預測、分析和決策?！崩畹懒琳f。

范蠡為名，改變未來的漁業(yè)

大模型構建成功后，命名為“范蠡大模型1.0”。李道亮介紹，范蠡是春秋末期越國大夫，眾所周知的是，他是著名的政治家、軍事家，也是商家鼻祖，但他同時也是我國最早的水產養(yǎng)殖專家，早在2500年前的春秋時期，他就寫了一部《養(yǎng)魚經》，并流傳至今，“所以我們以范蠡為名，希望它能夠在新時代中，為我國水產養(yǎng)殖帶來的新的氣象。”

據介紹，范蠡大模型1.0分為請問我、請聽我、請看我、請決策四個模塊，分別代表文本、語音、視頻、物聯網決策四大場景，用戶可以查詢漁業(yè)的不同應用。

而針對準確監(jiān)測和評估魚類的健康狀況和體重異常耗時費力，且可能對魚類造成傷害的問題，國家數字漁業(yè)創(chuàng)新中心開發(fā)了基于計算機視覺技術的魚類體重估計模型，基于機器視覺實時捕捉水下魚類圖像和優(yōu)化構建的深度神經網絡算法，自動完成圖像中魚類目標的檢測和定位，通過提取形狀、顏色、紋理等多維度特征，以非接觸方式實現對魚類體重的實時、準確估算，同步完成生長及健康狀態(tài)監(jiān)測和計算，為投餌決策、水環(huán)境、能耗優(yōu)化控制提供數據支撐。

范蠡大模型利用了多種現代技術，以此實現水產養(yǎng)殖的數字化、無人化。圖為魚的種類識別模型。中國農業(yè)大學供圖

“當前，范蠡大模型還是1.0，未來還會不斷進化，人工智能在智慧漁業(yè)中的應用，是多元化且深遠的、長期的，不可能一蹴而就。未來，范蠡大模型還有很長的路要走，必須充分發(fā)揮通信、科研、水產養(yǎng)殖企業(yè)、養(yǎng)殖戶等各種不同領域的優(yōu)勢力量，以產學研用協同推進大模型的開發(fā)與應用，人工智能才能真正落地?！崩畹懒琳f。