FishAI
Bestehende Fütterungssysteme basieren auf statischen Wachstumsmodellen aus der Literatur und berücksichtigen weder die Größenverteilung der Fische im Becken, noch Feedback bzgl. der Futteraufnahme. Dies kann nicht nur zu einer Futterverschwendung, sondern ebenso zu einer zusätzlichen Belastung des Wassers, der Anlagentechnik und der Tiere führen und darüber hinaus die Qualität des Produktes beeinträchtigen.
Ziele von FishAI
- Ziel von FishAl ist eine ökologisch und ökonomisch nachhaltige Versorgung mit Fischprodukten durch rezirkulierende Aquakultursysteme.
- Durch ein intelligentes, datenbasiertes Fütterungssystem soll der Futtermitteleinsatz effizienter gestaltet und damit die Produktivität der Anlagen unter Einsparung von Betriebskosten gesteigert werden.
- Die Basis bilden autonome Sensoren der smarten Bilderkennung, mit denen eine Biomassenbestimmung und Bewertung der Futteraufnahme ermöglicht werden sollen.
Zur Erreichung dieser Ziele wird im Rahmen von FishAl ein intelligentes, datenbasiertes Fütterungssystem entwickelt, das in bestehende RAS Anlagen integriert werden kann.
Das System basiert auf vier Kernkomponenten: FishSizer (Größenbestimmung), FeedWatch (Futteraufnahme), Dynamische Wachstumsmodelle und Dashboard zum Besatzmanagement. Die Basis bilden autonome Sensoren der smarten Bilderkennung, mit denen eine Biomassenbestimmung und Bewertung der Futteraufnahme ermöglicht werden sollen. Durch die Kombination mit Metadaten bzgl. der Haltungsbedingungen sollen dynamische Wachstumsmodelle erstellt werden, die arten- und haltungsspezifische Merkmale berücksichtigen. Mit dieser Datenbasis sollen zuverlässige Prognosen bzgl. der Futterzufuhr, Produktionsmenge und Produktqualität ermöglicht werden, mit denen die Wirtschaftlichkeit der Anlagen gesteigert werden kann.
Mit unserem Partner, dem August-Wilhelm Scheer Institut für digitale Produkte und Prozess gGmbH, entwickeln wir die Module zur Größenbestimmung der Fische und zur Bestimmung der Futteraufnahme in den Wassertanks. Zudem werden die zugrundeliegende Datenbank sowie die trainierten KI-Modellen in eine eigens entwickelte Cloudlösung integriert. Mit diesem System können Nutzende auf alle Funktionalitäten zugreifen.
Erste Forschungsergebnisse:
Mit den bereits entwickelten und trainierten Modellen künstlicher Intelligenz können bereits bildbasiert die Fische im Tank erkannt und segmentiert werden. Dazu wird im Bild jeder Pixel analysiert und einer bestimmten Klasse (Fisch1, Fisch2, kein Fisch) zugewiesen. Die sich daraus ergebende Segmentierung wird über ein Algorithmus erweitert, sodass die Länge der Fische in Pixeln erfasst wird. Dazu wird eine Linie durch die erhobene Maske gezogen. Im Bereich der Akustik wurden Audioaufnahmen erfasst, prozessiert und klassifiziert. Diese erhobenen Daten sollen dazu verwendet werden, ein Klassifikationsmodell zu trainieren. Damit soll es möglich sein, verschiedene Geräusche im Cube voneinander zu unterscheiden. So können Filtergeräusche, Stimmen und die Futteraufnahme klassifiziert werden.
Eckdaten
Partner: AWSi Saarbrücken
Programm: KMU-innovativ – Bioökonomie
Projektinhalt: Entwicklung eines Kamerasystems mit KI-basierter Bilderkennung
Fördermittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Laufzeit: 08 | 2022 bis 07 | 2025
Gesamtfördersumme: 1,041 Mio €
Weiterführende Informationen
findest Du auf der Website des August-Wilhelm Scheer Instituts.