AI百工百業/AI投餵接棒老漁民經驗
工研院研發「AI精準投喂技術」,讓機器不只定時撒料,還能聽懂魚的反應,讓養殖管理更輕省、更高效。
【撰文╱陳怡如】
臺灣水產養殖技術名聞國際。然而,在這片傳統產業的水域中,想讓魚只養得好,投喂是關鍵技術,卻也往往是漁民最苦惱的日常。工研院智慧感測與系統科技中心副組長陳志仁指出,目前漁民在投喂上主要有三大痛點,首先是人力問題,人力老化與青農經驗斷層,使得投喂無人可承。
第二是時間,漁民每天要花大量時間進行投喂工作,以工研院實地合作的鱸魚養殖場爲例,鱸魚1日進食2餐,餵食一餐約需2.5至3小時,每天至少要花5小時投喂,天還沒亮就開始餵食,傍晚再喂一次,經年累月,費時耗力。
最後則是成本,水產養殖高達5成成本來自飼料,如果投餵過量,不僅浪費飼料,還會污染水池,造成魚只健康問題;如果投得不夠,則會延緩魚只成長速度,導致經濟效益降低,「投得剛剛好,纔是漁民想要的。」
即使市面上已有定時定量的自動投喂設備,卻難以掌握魚羣每天因氣候、水溫與水質而改變的食慾。「像人一樣,夏天食慾差,魚也會。」陳志仁笑說,這也是爲什麼至今多數漁民仍仰賴人力現場餵食,因爲只有親眼看到魚吃得快慢,才能決定下一把飼料該不該撒下。
將養殖經驗轉化爲AI
過去市面上亦有其他智慧投喂裝置,主要以水面影像辨識魚羣搶食產生的水花作爲依據,但陳志仁指出,這樣的方式容易受到光線、水質與天候變化影響,尤其清晨、傍晚或水色混濁時,更難觀察到底棲魚類吃沉餌的情況,「這時,視覺幾乎派不上用場。」
爲突破這道瓶頸,工研院研發「AI精準投喂技術」,讓機器不只是定時撒料,而能聽懂魚的反應。採用水下感測爲主、視覺辨識爲輔的雙軌架構,透過工研院開發的水下感測器結合水面視覺感測器,當飼料落入水中,即時蒐集魚羣爭食過程中產生的震動或聲音,交由AI分析魚的攝食活力,自動決定是否繼續投喂。
此技術不受光照、濁度、水溫與水質等外部因素干擾,無論是浮餌或沉餌魚種皆能適用,大幅降低判斷誤差。同時,視覺感測器還能協助漁民遠端即時觀察魚只進食情形,確保投餵過程穩定安全,兼顧科技效率與人性掌控。
更關鍵的是,這套系統不只「懂魚」,還能學會「懂人」。AI會根據不同漁民的操作習慣,建立個人化模型,將職人的直覺與經驗量化爲演算法,打造出智慧化的投喂機器人,真正落實科技與漁業的深度整合。
目前,這項技術已針對石斑魚、鱸魚等多種主要經濟魚種建構AI模型,並具備跨物種調適能力,不僅能精準模擬人工餵食的節奏與反應,有效節省15%的飼料用量,減少約3至4成的人力時間投入,讓養殖管理更輕省、更高效。
與漁民並肩開發 讓技術更接地氣
這項技術從研發到推動落地花了兩年多時間,陳志仁表示,感測器和系統本就是團隊強項,研發過程最大挑戰,在於如何真正符合漁民使用需求,讓AI真正學習養殖現場經驗。爲此,團隊花費不少時間實地蹲點,在天還沒亮時就下魚塭,與漁民一同蹲點觀察魚羣投喂反應,並與各領域的漁民、養殖專家不斷討論,反覆優化演算法,克服不同魚種的行爲特性,最終才能把漁民經驗轉化成AI投喂技術。
目前這套系統已應用在鱸魚、石斑魚、蝨目魚、龍蝦等水產養殖場域,合作對象橫跨基隆水產試驗所、海洋大學、嘉義養殖協會、臺南漁電業者、屏東石斑魚業者,甚至還有位於高雄國內最大的鱸魚飼料商,幾乎全臺灣跑透透。團隊特意從農企業、養殖協會、產銷班切入,加速技術落地擴散。
從魚的吃住 打造智慧農業新典範
水產養殖只是智慧農業的其中一環,但AI的應用潛力正快速蔓延。根據產業觀察,AI在農業領域的年成長率已接近10%,在勞力密集型產業中,AI的價值將更加凸顯。「養殖最關鍵的兩件事:吃與住,」陳志仁說,吃的部分已由AI投喂技術處理,而住的部分也在進行中。
團隊已研發出AI水質監測與預測技術,能即時掌握池水狀況,甚至預判短期水質變化,協助養殖戶提前應對可能風險,降低損失。水產養殖比起農作物與畜牧,更難觀察與掌握,「魚生活在水裡,看不見也摸不到。」
也因此,更需要藉助科技的「感知」與「判斷」能力來解決現場問題。希望能從這片難度更高的領域切入,打造智慧養殖的成功示範,未來不只要延續臺灣在養殖產業的優勢,更希望將智慧農業技術輸出國際,再次擦亮「養殖王國」的金字招牌。