6月15日，我國首個(gè)漁業(yè)大模型“范蠡大模型1.0”在中國農業(yè)大學(xué)發(fā)布，據悉，該模型可以實(shí)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)養殖工人、管理經(jīng)營(yíng)者和政府決策部門(mén)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(chǎn)養殖大國，數據顯示，2023年，我國水產(chǎn)養殖產(chǎn)量達5812萬(wàn)噸，約占世界水產(chǎn)養殖總產(chǎn)量的60%以上，為城鄉居民提供了1/3優(yōu)質(zhì)動(dòng)物蛋白。

但同時(shí)，我國不是養殖強國，水產(chǎn)養殖資源利用率、勞動(dòng)生產(chǎn)率低，水產(chǎn)養殖產(chǎn)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(xué)信息與電氣工程學(xué)院教授李道亮介紹，“我國水產(chǎn)養殖品種繁多，包括魚(yú)、蝦、蟹、貝、參、藻等，養殖模式多樣，建立完整養殖品種的生產(chǎn)模型是極其困難的；同時(shí)，勞動(dòng)力出現了普遍老齡化現象，有調查數據顯示，我國水產(chǎn)養殖中，勞動(dòng)力成本占70%左右，勞動(dòng)者平均年齡達到55歲。新一代缺乏養殖經(jīng)驗，也不愿意從事傳統的養殖生產(chǎn)，需要人工智能技術(shù)的支持?！?/p>

隨著(zhù)現代技術(shù)的發(fā)展，水產(chǎn)養殖已經(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)代主要以小農生產(chǎn)為主，特征是依靠人力、手工工具、經(jīng)驗等養殖。2.0時(shí)代，水產(chǎn)養殖逐漸實(shí)現機械化、裝備化，主要依靠機械動(dòng)力和電力進(jìn)行生產(chǎn)。3.0時(shí)代，自動(dòng)化和計算機技術(shù)成為核心，生產(chǎn)裝備出現數字化、網(wǎng)絡(luò )化、自動(dòng)化特征。到4.0時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)、大數據、人工智能、機器人等技術(shù)普遍應用在生產(chǎn)中，無(wú)人化生產(chǎn)逐漸實(shí)現?！?/p>

隨著(zhù)人工智能、機器人學(xué)習等技術(shù)的逐漸出現和成熟，越來(lái)越多的農業(yè)場(chǎng)景開(kāi)始應用這些技術(shù)，但作為水產(chǎn)養殖大國，我國當前的水產(chǎn)養殖中，相關(guān)技術(shù)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(chǎn)養殖中應用現代技術(shù)，甚至打造未來(lái)的無(wú)人漁場(chǎng)？李道亮介紹，我國水產(chǎn)養殖品種繁多，養殖環(huán)境差異較大，而機理模型的構建，需考慮魚(yú)類(lèi)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殖模式以及地區氣候差異，逐個(gè)養殖品種建立像發(fā)達國家的養殖機理模型是不現實(shí)的。

所謂大模型，是指具有大規模參數和復雜計算結構的機器學(xué)習模型，參數數量動(dòng)輒數十億甚至數千億。在漁業(yè)中，大模型可以利用深度學(xué)習和數據驅動(dòng)的方法，能夠分析海量的養殖數據，揭示其中的規律和關(guān)聯(lián)性?！八鼈儾粌H能夠模擬和預測水質(zhì)、餌料、疾病等因素對養殖效果的影響，還能夠優(yōu)化養殖方案，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益?！崩畹懒琳f(shuō)。

智能池塘養魚(yú)場(chǎng)景。中國農業(yè)大學(xué)供圖

隨著(zhù)社會(huì )發(fā)展和水產(chǎn)養殖業(yè)轉型，漁業(yè)大模型越來(lái)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(dòng)三家運營(yíng)商、全國主要水產(chǎn)院校和科研機構，以魚(yú)、蝦、蟹、貝等27種我國主養品種水產(chǎn)文本語(yǔ)料為主，輔以文本、圖像、視頻、音頻等多模態(tài)數據，形成大規模漁業(yè)專(zhuān)業(yè)知識語(yǔ)料庫，通過(guò)深度學(xué)習架構，通過(guò)預訓練和微調、參數共享與注意力機制、提示工程等技術(shù)，實(shí)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(shí)現了豐富的漁業(yè)養殖知識生成，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(shuō)。

范蠡為名，改變未來(lái)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(zhù)名的政治家、軍事家，也是商家鼻祖，但他同時(shí)也是我國最早的水產(chǎn)養殖專(zhuān)家，早在2500年前的春秋時(shí)期，他就寫(xiě)了一部《養魚(yú)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，為我國水產(chǎn)養殖帶來(lái)的新的氣象?！?/p>

據介紹，范蠡大模型1.0分為請問(wèn)我、請聽(tīng)我、請看我、請決策四個(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(hù)可以查詢(xún)漁業(yè)的不同應用。

而針對準確監測和評估魚(yú)類(lèi)的健康狀況和體重異常耗時(shí)費力，且可能對魚(yú)類(lèi)造成傷害的問(wèn)題，國家數字漁業(yè)創(chuàng )新中心開(kāi)發(fā)了基于計算機視覺(jué)技術(shù)的魚(yú)類(lèi)體重估計模型，基于機器視覺(jué)實(shí)時(shí)捕捉水下魚(yú)類(lèi)圖像和優(yōu)化構建的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法，自動(dòng)完成圖像中魚(yú)類(lèi)目標的檢測和定位，通過(guò)提取形狀、顏色、紋理等多維度特征，以非接觸方式實(shí)現對魚(yú)類(lèi)體重的實(shí)時(shí)、準確估算，同步完成生長(cháng)及健康狀態(tài)監測和計算，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(shù)，以此實(shí)現水產(chǎn)養殖的數字化、無(wú)人化。圖為魚(yú)的種類(lèi)識別模型。中國農業(yè)大學(xué)供圖

“當前，范蠡大模型還是1.0，未來(lái)還會(huì )不斷進(jìn)化，人工智能在智慧漁業(yè)中的應用，是多元化且深遠的、長(cháng)期的，不可能一蹴而就。未來(lái)，范蠡大模型還有很長(cháng)的路要走，必須充分發(fā)揮通信、科研、水產(chǎn)養殖企業(yè)、養殖戶(hù)等各種不同領(lǐng)域的優(yōu)勢力量，以產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同推進(jìn)大模型的開(kāi)發(fā)與應用，人工智能才能真正落地?！崩畹懒琳f(shuō)。