6月15日，我國(guó)首個(gè)漁業(yè)大模型“范蠡大模型1.0”在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)布，據(jù)悉，該模型可以實(shí)現(xiàn)漁業(yè)多模態(tài)數(shù)據(jù)采集、清洗、萃取和整合等，將為漁業(yè)養(yǎng)殖工人、管理經(jīng)營(yíng)者和政府決策部門提供全面、精準(zhǔn)的智能化支持。

漁業(yè)大國(guó)，面臨轉(zhuǎn)型的需求

我國(guó)是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國(guó)，數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)5812萬(wàn)噸，約占世界水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量的60%以上，為城鄉(xiāng)居民提供了1/3優(yōu)質(zhì)動(dòng)物蛋白。

但同時(shí)，我國(guó)不是養(yǎng)殖強(qiáng)國(guó)，水產(chǎn)養(yǎng)殖資源利用率、勞動(dòng)生產(chǎn)率低，水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨多種轉(zhuǎn)型需求。范蠡大模型設(shè)計(jì)者、發(fā)起者、國(guó)家數(shù)字漁業(yè)創(chuàng)新中心主任、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院教授李道亮介紹，“我國(guó)水產(chǎn)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(chǎn)模型是極其困難的；同時(shí)，勞動(dòng)力出現(xiàn)了普遍老齡化現(xiàn)象，有調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖中，勞動(dòng)力成本占70%左右，勞動(dòng)者平均年齡達(dá)到55歲。新一代缺乏養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)，也不愿意從事傳統(tǒng)的養(yǎng)殖生產(chǎn)，需要人工智能技術(shù)的支持?！?/p>

隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，水產(chǎn)養(yǎng)殖已經(jīng)從1.0時(shí)代發(fā)展到4.0時(shí)代。李道亮介紹，“漁業(yè)1.0時(shí)代主要以小農(nóng)生產(chǎn)為主，特征是依靠人力、手工工具、經(jīng)驗(yàn)等養(yǎng)殖。2.0時(shí)代，水產(chǎn)養(yǎng)殖逐漸實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、裝備化，主要依靠機(jī)械動(dòng)力和電力進(jìn)行生產(chǎn)。3.0時(shí)代，自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)技術(shù)成為核心，生產(chǎn)裝備出現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化特征。到4.0時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器人等技術(shù)普遍應(yīng)用在生產(chǎn)中，無人化生產(chǎn)逐漸實(shí)現(xiàn)?！?/p>

隨著人工智能、機(jī)器人學(xué)習(xí)等技術(shù)的逐漸出現(xiàn)和成熟，越來越多的農(nóng)業(yè)場(chǎng)景開始應(yīng)用這些技術(shù)，但作為水產(chǎn)養(yǎng)殖大國(guó)，我國(guó)當(dāng)前的水產(chǎn)養(yǎng)殖中，相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用還較為缺乏。

漁業(yè)模型，從小到大的升級(jí)

如何在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)，甚至打造未來的無人漁場(chǎng)？李道亮介紹，我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖品種繁多，養(yǎng)殖環(huán)境差異較大，而機(jī)理模型的構(gòu)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(duì)眾多的品種和養(yǎng)殖模式以及地區(qū)氣候差異，逐個(gè)養(yǎng)殖品種建立像發(fā)達(dá)國(guó)家的養(yǎng)殖機(jī)理模型是不現(xiàn)實(shí)的。

所謂大模型，是指具有大規(guī)模參數(shù)和復(fù)雜計(jì)算結(jié)構(gòu)的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，參數(shù)數(shù)量動(dòng)輒數(shù)十億甚至數(shù)千億。在漁業(yè)中，大模型可以利用深度學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法，能夠分析海量的養(yǎng)殖數(shù)據(jù)，揭示其中的規(guī)律和關(guān)聯(lián)性?！八鼈儾粌H能夠模擬和預(yù)測(cè)水質(zhì)、餌料、疾病等因素對(duì)養(yǎng)殖效果的影響，還能夠優(yōu)化養(yǎng)殖方案，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益?！崩畹懒琳f。

智能池塘養(yǎng)魚場(chǎng)景。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)供圖

隨著社會(huì)發(fā)展和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)轉(zhuǎn)型，漁業(yè)大模型越來越成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要助力，為此，李道亮帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)三家運(yùn)營(yíng)商、全國(guó)主要水產(chǎn)院校和科研機(jī)構(gòu)，以魚、蝦、蟹、貝等27種我國(guó)主養(yǎng)品種水產(chǎn)文本語(yǔ)料為主，輔以文本、圖像、視頻、音頻等多模態(tài)數(shù)據(jù)，形成大規(guī)模漁業(yè)專業(yè)知識(shí)語(yǔ)料庫(kù)，通過深度學(xué)習(xí)架構(gòu)，通過預(yù)訓(xùn)練和微調(diào)、參數(shù)共享與注意力機(jī)制、提示工程等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)漁業(yè)多模態(tài)數(shù)據(jù)采集、清洗、萃取和整合等。“這一模型，不僅實(shí)現(xiàn)了豐富的漁業(yè)養(yǎng)殖知識(shí)生成，還包括水、餌、病、管等多方面多元化的預(yù)測(cè)、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(gòu)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(guó)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(shí)也是我國(guó)最早的水產(chǎn)養(yǎng)殖專家，早在2500年前的春秋時(shí)期，他就寫了一部《養(yǎng)魚經(jīng)》，并流傳至今，“所以我們以范蠡為名，希望它能夠在新時(shí)代中，為我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖帶來的新的氣象?！?/p>

據(jù)介紹，范蠡大模型1.0分為請(qǐng)問我、請(qǐng)聽我、請(qǐng)看我、請(qǐng)決策四個(gè)模塊，分別代表文本、語(yǔ)音、視頻、物聯(lián)網(wǎng)決策四大場(chǎng)景，用戶可以查詢漁業(yè)的不同應(yīng)用。

而針對(duì)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和評(píng)估魚類的健康狀況和體重異常耗時(shí)費(fèi)力，且可能對(duì)魚類造成傷害的問題，國(guó)家數(shù)字漁業(yè)創(chuàng)新中心開發(fā)了基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的魚類體重估計(jì)模型，基于機(jī)器視覺實(shí)時(shí)捕捉水下魚類圖像和優(yōu)化構(gòu)建的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，自動(dòng)完成圖像中魚類目標(biāo)的檢測(cè)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(shí)現(xiàn)對(duì)魚類體重的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確估算，同步完成生長(zhǎng)及健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)和計(jì)算，為投餌決策、水環(huán)境、能耗優(yōu)化控制提供數(shù)據(jù)支撐。

范蠡大模型利用了多種現(xiàn)代技術(shù)，以此實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的數(shù)字化、無人化。圖為魚的種類識(shí)別模型。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)供圖

“當(dāng)前，范蠡大模型還是1.0，未來還會(huì)不斷進(jìn)化，人工智能在智慧漁業(yè)中的應(yīng)用，是多元化且深遠(yuǎn)的、長(zhǎng)期的，不可能一蹴而就。未來，范蠡大模型還有很長(zhǎng)的路要走，必須充分發(fā)揮通信、科研、水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)、養(yǎng)殖戶等各種不同領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)力量，以產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同推進(jìn)大模型的開發(fā)與應(yīng)用，人工智能才能真正落地。”李道亮說。