在此背景下，人工智能（AI）已準(zhǔn)備好徹底改變水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。阿格德爾大學(xué)的 Yeronis Assefa 和 Mohamed Ali 撰寫的碩士論文旨在開發(fā)一種基于人工智能的解決方案，通過使用“關(guān)鍵點(diǎn)”檢測來識別養(yǎng)殖鮭魚的不規(guī)則和畸形。

該研究深入探討了人工智能 (AI) 如何利用尖端技術(shù)檢測魚類的異常情況，從而徹底改變水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。

人工智能在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的力量

人工智能已應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)投喂、水質(zhì)監(jiān)測與控制、疾病檢測、改善養(yǎng)魚場管理；然而，新研究的重點(diǎn)是使用人工智能來早期檢測魚類畸形。

通過關(guān)鍵點(diǎn)檢測和幾何分析，人工智能可以識別不規(guī)則或畸形的魚類，從而實(shí)現(xiàn)快速干預(yù)和疾病預(yù)防。這意味著魚類更健康、產(chǎn)量更高并減少經(jīng)濟(jì)損失。

可持續(xù)水產(chǎn)養(yǎng)殖的人工智能工具包

人工智能相關(guān)技術(shù)發(fā)揮著重要作用，因?yàn)樗鼈兛梢蕴幚泶罅繑?shù)據(jù)，有助于做出更明智的決策。包含人工智能的工具可分為：

• 深度學(xué)習(xí)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (CNN)：這些人工智能技術(shù)在圖像識別方面表現(xiàn)出色，非常適合分析魚類健康狀況和識別異常情況。

• 目標(biāo)檢測算法：YOLO和RCNN關(guān)鍵點(diǎn)檢測模型識別魚體的特定特征，實(shí)現(xiàn)精確的異常檢測。

• 大型數(shù)據(jù)集和機(jī)器學(xué)習(xí)：在大量標(biāo)記的魚類圖像數(shù)據(jù)集上訓(xùn)練人工智能模型，使它們能夠“學(xué)習(xí)”并提高識別細(xì)微異常的準(zhǔn)確性。

研究

Yeronis Assefa 和 Mohamed Ali 的研究提出了一種解決方案：通過關(guān)鍵點(diǎn)檢測自動(dòng)檢測鮭魚的畸形。這項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)使用人工智能模型來識別魚身上的特定點(diǎn)，例如鰭和眼睛。通過分析這些點(diǎn)，系統(tǒng)可以檢測到與標(biāo)準(zhǔn)的偏差，表明可能存在的畸形。

通過分析這些關(guān)鍵點(diǎn)，人工智能模型可以識別魚類與正常形態(tài)的細(xì)微偏差，這可能表明存在畸形。

該研究特別關(guān)注：

• 尋找解決方案：開發(fā)通過關(guān)鍵點(diǎn)檢測和幾何分析來識別不規(guī)則魚類的方法。

• 創(chuàng)造效率：利用YOLO、RCNN等AI模型進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)檢測，快速準(zhǔn)確檢測。

• 現(xiàn)實(shí)世界影響：評估人工智能解決方案在真實(shí)養(yǎng)魚場中的實(shí)用性和有效性。

基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）的深度學(xué)習(xí)方法徹底改變了視覺識別。YOLO、Faster R-CNN 和 Stack Hourglass 等技術(shù)在對象識別及其圖像中的關(guān)鍵點(diǎn)（例如鰭、眼睛）方面表現(xiàn)出色。

獲勝模型：YOLO 與 R-CNN

該研究在包含 469 張帶注釋圖像的數(shù)據(jù)庫上測試了兩種領(lǐng)先的 AI 模型：YOLO 和 R-CNN，其中每張圖像包含 20 個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。這兩種模型的高精度都給人留下了深刻的印象：

• YOLO：YOLO 的平均整體準(zhǔn)確率為 98.3%，擅長高效識別關(guān)鍵點(diǎn)。

• R-CNN：雖然檢測精度稍差（平均總體精度為 96%），但 R-CNN 的亮點(diǎn)在于精確對齊關(guān)鍵點(diǎn)，提供每個(gè)點(diǎn)位置的詳細(xì)信息。

超越檢測：幾何分析

Yeronis Assefa 和 Mohamed Ali 的研究并不僅僅停留在檢測上。通過分析這些關(guān)鍵點(diǎn)之間的空間關(guān)系，系統(tǒng)可以評估以下因素：

• 三角形：鰭和身體部位形成的與正常三角形的偏差可能表明存在畸形。

• 坡度和角度：脊柱或身體彎曲的異常角度可能表明存在問題。

• 距離對：分析關(guān)鍵點(diǎn)之間的距離可以揭示大小或增長問題的異常情況。

此外，該研究將畸形分為三個(gè)主要區(qū)域：下巴、尺寸（薄或厚）和脊柱。這種特定的重點(diǎn)允許有針對性的干預(yù)措施，例如調(diào)整喂養(yǎng)制度或選擇性育種以解決問題。

結(jié)論

研究人員總結(jié)道：“我們的研究結(jié)果表明，魚類畸形檢測的準(zhǔn)確性和精密度顯著提高，并通過彌合尖端技術(shù)和傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)踐之間的差距，在該領(lǐng)域建立了新的實(shí)踐?！?/span>

這項(xiàng)研究為人工智能使水產(chǎn)養(yǎng)殖更加高效的未來鋪平了道路。通過及早識別和解決畸形問題，我們可以確保鮭魚的健康和質(zhì)量，并最終為糧食安全和經(jīng)濟(jì)福祉做出貢獻(xiàn)。值得注意的是，人們正在做出不同的努力來減少鮭魚畸形，主要是在喂養(yǎng)方面。

人工智能不僅僅是一個(gè)時(shí)尚詞匯；它是塑造水產(chǎn)養(yǎng)殖未來的強(qiáng)大工具。