我國首個漁業(yè)大模型“范蠡大模型1.0”發(fā)布
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(nóng)業(yè)大學發(fā)布,據(jù)悉,該模型可以實現(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)營者和政府決策部門提供全面、精準的智能化支持。

“范蠡大模型1.0”發(fā)布現(xiàn)場。中國農(nóng)業(yè)大學供圖
漁業(yè)大國,面臨轉(zhuǎn)型的需求
我國是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國,數(shù)據(jù)顯示,2023年,我國水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量達5812萬噸,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)動物蛋白。
但同時,我國不是養(yǎng)殖強國,水產(chǎn)養(yǎng)殖資源利用率、勞動生產(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)計者、發(fā)起者、國家數(shù)字漁業(yè)創(chuàng)新中心主任、中國農(nóng)業(yè)大學信息與電氣工程學院教授李道亮介紹,“我國水產(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,勞動力出現(xiàn)了普遍老齡化現(xiàn)象,有調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,我國水產(chǎn)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(jīng)驗,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?!?/span>

范蠡大模型設(shè)計者、發(fā)起者、國家數(shù)字漁業(yè)創(chuàng)新中心主任、中國農(nóng)業(yè)大學信息與電氣工程學院教授李道亮。中國農(nóng)業(yè)大學供圖
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(nóng)生產(chǎn)為主,特征是依靠人力、手工工具、經(jīng)驗等養(yǎng)殖。2.0時代,水產(chǎn)養(yǎng)殖逐漸實現(xiàn)機械化、裝備化,主要依靠機械動力和電力進行生產(chǎn)。3.0時代,自動化和計算機技術(shù)成為核心,生產(chǎn)裝備出現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化特征。到4.0時代,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、機器人等技術(shù)普遍應(yīng)用在生產(chǎn)中,無人化生產(chǎn)逐漸實現(xiàn)?!?/span>
隨著人工智能、機器人學習等技術(shù)的逐漸出現(xiàn)和成熟,越來越多的農(nóng)業(yè)場景開始應(yīng)用這些技術(shù),但作為水產(chǎn)養(yǎng)殖大國,我國當前的水產(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
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?李道亮介紹,我國水產(chǎn)養(yǎng)殖品種繁多,養(yǎng)殖環(huán)境差異較大,而機理模型的構(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(xiàn)實的。
所謂大模型,是指具有大規(guī)模參數(shù)和復雜計算結(jié)構(gòu)的機器學習模型,參數(shù)數(shù)量動輒數(shù)十億甚至數(shù)千億。在漁業(yè)中,大模型可以利用深度學習和數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法,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能夠模擬和預測水質(zhì)、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(chǎn)效率和經(jīng)濟效益?!崩畹懒琳f。

智能池塘養(yǎng)魚場景。中國農(nóng)業(yè)大學供圖
隨著社會發(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)團隊聯(lián)合中國聯(lián)通、中國電信、中國移動三家運營商、全國主要水產(chǎn)院校和科研機構(gòu),以魚、蝦、蟹、貝等27種我國主養(yǎng)品種水產(chǎn)文本語料為主,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)知識語料庫,通過深度學習架構(gòu),通過預訓練和微調(diào)、參數(shù)共享與注意力機制、提示工程等技術(shù),實現(xiàn)漁業(yè)多模態(tài)數(shù)據(jù)采集、清洗、萃取和整合等?!斑@一模型,不僅實現(xiàn)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。”李道亮說。
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(chǎn)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(jīng)》,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(chǎn)養(yǎng)殖帶來的新的氣象?!?/span>
據(jù)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(lián)網(wǎng)決策四大場景,用戶可以查詢漁業(yè)的不同應(yīng)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(shù)字漁業(yè)創(chuàng)新中心開發(fā)了基于計算機視覺技術(shù)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(gòu)建的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)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(shù)據(jù)支撐。

范蠡大模型利用了多種現(xiàn)代技術(shù),以此實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的數(shù)字化、無人化。圖為魚的種類識別模型。中國農(nóng)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(yīng)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(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)、養(yǎng)殖戶等各種不同領(lǐng)域的優(yōu)勢力量,以產(chǎn)學研用協(xié)同推進大模型的開發(fā)與應(yīng)用,人工智能才能真正落地?!崩畹懒琳f。



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