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Kann die Aquakultur bei der KI alles aus einer Hand geben?

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Hightech-Lösungen wie künstliche Intelligenz erobern die Aquakultur. Kann die KI weiteres Wachstum vorantreiben?

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Die Aquakultur ist seit langem auf die Intuition und Erfahrung der Landwirte in Bereichen wie Ernährung oder Krankheitsvorhersage angewiesen. Heute nutzen einige Unternehmen die Kraft der künstlichen Intelligenz (KI), um den Betrieb zu verbessern.

In Japan, wo die Bevölkerung altert und die Zahl der Arbeitskräfte schrumpft, sind effiziente landwirtschaftliche Betriebe von entscheidender Bedeutung. Umitron, ein Technologieanbieter für Aquakultur in Japan und Singapur, bietet Datenplattformen mit IoT, Satellitenfernerkundung und KI an. Eine der neuesten Lösungen ist UMITRON CELL (CELL), eine intelligente Fischfütterung mit 400 kg Futter und einem Solarstrommanagementsystem, einem Bordcomputer, Gewichtssensoren, einem Dosiermotor und einer Kamera zur Beobachtung von Fischen rund um die Uhr. Die Zuführung ist ferngesteuert und die Fischvideos werden mit einem Smartphone oder Desktop-Computer überwacht.

"Die Entwicklung von CELL kam aus Gesprächen mit Landwirten, die darum kämpften, alle ihre Käfige zu überwachen und jeden Tag die richtige Menge zu füttern", sagte Andy Davison, Produktmanager bei Umitron. "Sie nahmen normalerweise keine Wochenenden oder Feiertage, da sie jeden Tag ihre Fischkäfige besuchen mussten, um die Fische zu füttern und ihren Zustand zu überwachen. CELL ermöglicht es ihnen, ihr Futter genau zu steuern und gelegentlich an Land zu bleiben, während sie immer noch ihre Fische beobachten."

CELL ist auf Käfigen installiert und ermöglicht es Landwirten, einen Live-Stream oder gespeicherte Videodaten zu überprüfen. Der Landwirt kann den Zeitpunkt und die Mengeneinstellungen des Futters anpassen, um die Fütterung zu verfeinern, und historische Futter- und Fischdaten überprüfen, um die Menge an Futter zu sehen, die in den letzten Tagen, Wochen oder Monaten verwendet wurde. Das System wird ferngesteuert durch ein Solarmodul, das an eine Batterie angeschlossen ist. CELL wird nun zusammen mit Umitrons neuestem KI-gesteuertem Algorithmus Fish Appetite Index (FAI) eingesetzt, einem Echtzeit-Fischappetiterkennungssystem auf Meeresbasis, in dem maschinelle Lernalgorithmen Videodaten analysieren, die direkt von den Betriebsstätten gesammelt wurden, um den Fischappetit zu berechnen. Landwirte können die FAI-Metriken überprüfen, um festzustellen, wann ihre Fische hungrig oder voll sind, und die Fütterung entsprechend anpassen.

"Sie können mehr Informationen über das Verhalten ihrer Fische erhalten und sich auf datengesteuerte Entscheidungen zubewegen, um die Fütterungspläne weiter zu optimieren", sagte Davison. "FAI reduziert Futterverschwendung, verbessert die Rentabilität und Umweltverträglichkeit und bietet eine bessere Lebensdauer, da es nicht mehr notwendig ist, unter gefährlichen Bedingungen auf dem Wasser zu sein. Es reduziert auch die Notwendigkeit, dass jeder Mitarbeiter ein Ernährungsexperte sein muss, und gibt den Mitarbeitern die Möglichkeit, sich auf andere Aufgaben zu konzentrieren, die das Wohlergehen der Fische verbessern."

Japan verfügt über ein robustes Umweltaufsichtssystem für die Aquakultur und benötigt Genehmigungen, die die Größe und den Standort von Offshore-Parks festlegen. Davison sagt, dass es mit einer effizienteren Fütterung und Datenerfassung auch möglich sein kann, genau festzulegen, wie viele Betriebe in einem bestimmten Gebiet angesiedelt sein sollen, was der Aquakultur möglicherweise ermöglicht, den verfügbaren Raum effizienter zu nutzen.

Inzwischen erschließen auch andere Unternehmen das Potenzial der KI. Aquaconnect, ein Startup-Unternehmen in Indien, unterstützt Garnelenzüchter mit seiner mobilen Anwendung FarmMOJO bei der Vorhersage von Krankheiten und der Verbesserung der Wasserqualität. Das Tool nutzt die Technologie des maschinellen Lernens, um Erkenntnisse zu gewinnen und geeignete Schritte vorzuschlagen.

"Intelligente Technologien sind der Schlüssel zu besserer Produktivität und besserem Krankheitsmanagement. Es beschleunigt die schnelle Erkennung, die Echtzeit-Berichterstattung und die datengesteuerte Entscheidungsfindung", sagt Rajamanohar Somasundaram, CEO und Mitbegründer.

Die KI in der Aquakultur erscheint vielversprechend, aber wie weit könnte sie die Branche revolutionieren? Seine Bedeutung wird stark von den Arten und Anbaumethoden abhängen. Rohstoff-Meeresfrüchtemärkte wie Garnelen und Lachs, in denen der globale Wettbewerb den Preis bestimmt, werden Daten und KI erfordern, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Länder mit strengen Umweltrichtlinien und umweltbewussten Verbrauchern könnten die KI nutzen, um die Rückverfolgbarkeit und Marktfähigkeit von Produkten zu verbessern. Bei Arten mit geringerem Wert, die typischerweise lokal konsumiert werden, ist es jedoch finanziell nicht sinnvoll, in KI zu investieren.

Davison glaubt, dass inmitten des wachsenden Bewusstseins und der technologischen Verbesserungen die KI wahrscheinlich vollständig übernommen werden wird.

"Sobald seine Vorteile besser erkannt werden, könnten wir eine Masseneinführung sehen, die die Aquakultur revolutionieren könnte", sagte er. "Aber die Übernahme neuer Ideen und Technologien braucht Zeit. Das kann frustrierend sein, aber was wir für eine langsame Annahme halten, könnte nur die normale Geschwindigkeit der Annahme sein."

"KI, Echtzeitsensoren und IoT haben viele Vorteile. Sie können Veränderungen der Wasserqualität im Anfangsstadium erkennen und Veränderungen im Verbrauchs- und Wachstumsverhalten von Tieren erkennen oder Landwirten helfen, vorbeugende Maßnahmen vor einem Krankheitsausbruch zu ergreifen", sagt Somasundaram. "Die Interessengruppen der Aquakultur sollten sich auf die Innovation erschwinglicher IoT-Geräte und landwirtschaftlicher Geräte konzentrieren, um die kontinuierliche Überwachung der Wasserqualität, der Tierleistung und des Wachstums zu erleichtern."

Aber die Herausforderungen bleiben bestehen. Mit dem wachsenden Bewusstsein für Datensicherheit wollen einige Landwirte wissen, wie und von wem ihre Daten verwendet werden. Die Erläuterung der spezifischen Schritte, die unternommen werden, um sicherzustellen, dass Daten sicher übertragen und gespeichert werden, ist an sich schon eine Herausforderung, sagt Davison, wobei die Besonderheiten der Verschlüsselung, der Schlüssel und der HTTPS-Protokolle für den durchschnittlichen Technologieanwender verloren gehen. Umso wichtiger ist es für Unternehmen, die Daten ihrer Kunden gut zu verwalten und das Vertrauen zu wahren. Somasundaram stimmt zu, dass die Technologie bei den Landwirten oft eine steile Lernkurve darstellt.

"Fisch- und Garnelenzüchter haben sich schon immer durch Mundpropaganda von Gleichaltrigen beraten lassen und müssen sich bei der Einführung von Technologien anleiten lassen. Anreize, Training und eine angemessene Exposition können helfen", sagte er. "Datenbesitz und -sicherheit haben bei den Landwirten noch nicht viel Aufmerksamkeit erregt, so dass die Regierung und die Interessengruppen in Gespräche treten und Standards für beides schaffen müssen. Dies könnte in Zukunft eine große Herausforderung für multinationale Unternehmen darstellen, die ihre Lösungen in mehreren Regionen anbieten wollen, in denen jedes Land seine eigenen Standards haben kann"

Ein letztes Dilemma, so Davison, ist, was man mit all den Daten machen soll, die man jetzt hat.

"Es ist leicht, mit neuen Datenquellen überfordert zu sein, aber noch keine Methoden etabliert zu haben, wie man all diese Informationen verarbeiten und nutzen kann, um bessere Entscheidungen zu treffen", sagte er. "Alle diese Daten sind nutzlos, wenn die Unternehmen keine Möglichkeit haben, sie zu nutzen."

Mit der Zeit, harter Arbeit und klugen Menschen könnten viele traditionelle Industrien, einschließlich der Aquakultur, vollständig automatisiert werden. Die sinnvolle Nutzung der Macht von Wissenschaft und Technologie zur Effizienzsteigerung und Ertragssteigerung wird wahrscheinlich zu signifikanten Ergebnissen führen.

"Um die Akzeptanz der KI zu erhöhen, müssen wir die Landwirte auf einer rationalen und emotionalen Ebene ansprechen", sagte Davison. "Wenn ein Landwirt merkt, dass er dank KI nicht mehr sieben Tage die Woche arbeiten muss, hat das große Auswirkungen auf sein Leben. Auf der rationalen Ebene, wenn wir eine deutlich höhere Rentabilität durch datengesteuerte Entscheidungsfindung und Automatisierung in der KI nachweisen können, werden wir einen großen Anstieg im Einsatz sehen."