Инновационные технологии в рыбоводстве

1.

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Иркутский государственный аграрный университет им. А.А. Ежевского
Институт экономики, управления и прикладной информатики
Кафедра информатики и математического моделирования
Инновационные технологии в рыбоводстве.
Выполнил: студент 4 курса
института экономики управления и прикладной информатики
Щербаков Никита Васильевич
Руководитель Бендик Надежда Владимировна
Молодежный 2024

2.

Введение
Последние годы рыбоводство в России сталкивается с множеством вызовов, включая климатические изменения,
деградацию водоемов и увеличение спроса на рыбопродукцию. В связи с этим, современные методы оптимизации и
автоматизации процессов становятся все более актуальными для устойчивого развития отрасли. В данной статье мы
рассмотрим ключевые направления внедрения инноваций и технологий, направленных на повышение эффективности
рыбоводства в России.
2

3.

Распределенные сенсорные системы
Распределенные сенсорные системы являются одним из самых перспективных направлений в оптимизации
рыбоводства. Они позволяют в режиме реального времени собирать информацию о качестве воды, температуре, уровне
кислорода и других важных показателях, что помогает своевременно реагировать на изменения и предотвращать
заболевания рыб.
Такие системы могут быть интегрированы в многокомпонентные контрольно-измерительные устройства, которые
передают данные на центральный сервер для обработки и анализа. Благодаря этому, рыбоводы могут принимать
своевременные решения о корректировке условий содержания рыб и оптимизации процессов выращивания.
3

4.

Роботизированные системы кормления
Они оснащены датчиками, которые определяют потребность в корме, и могут автоматически регулировать его
количество и время подачи. Такие системы улучшают качество кормления, обеспечивая равномерное
распределение корма, и снижают затраты на труд.
Благодаря роботизированным системам кормления, рыбоводы также могут применять точечное кормление, что
позволяет учитывать индивидуальные потребности каждой рыбы и повышает эффективность использования
кормов. Кроме того, автоматизация процесса сокращает вероятность перекорма и уменьшает отходы, что
положительно влияет на экологию водоемов и экономику предприятия.
Компания Arvo-Tec родом из небольшого городка в Восточной Финляндии – известного поставщика технологий
для мировой аквакультурной индустрии. Они разрабатывают и производят интеллектуальные технологии для
аквакультуры, чтобы сделать процесс кормления более эффективным, сохраняя при этом устойчивую нагрузку
на окружающую среду. Arvo-Tec запускает ряд новых систем кормления. В начале 2023 выпускается
модернизированный кормовой робот. В роботе имеется несколько улучшений, таких как увеличенная емкость,
улучшенные датчики и новейшие аккумуляторные технологии.
4

5.

Искусственный интеллект для анализа данных и принятия решений
Применение ИИ в рыбоводстве позволяет анализировать большие объемы данных с высокой точностью и
быстротой. Искусственный интеллект может помочь в определении оптимальных параметров для выращивания
каждого вида рыбы, предсказании рыночных трендов и управлении ресурсами предприятия. Это позволяет
оптимизировать бизнес-процессы, уменьшить риски и повысить уровень производительности.
Например, ИИ может использоваться для анализа данных о рыночных ценах и спросе на рыбопродукцию, что
поможет рыбоводам определить наиболее выгодное время для продажи рыбы или перехода на другие виды рыб.
Также ИИ может помочь в разработке оптимальных сценариев кормления и лечения, учитывая индивидуальные
особенности каждого вида рыбы и условия содержания.
5

6.

Аквапоника и многоуровневые системы рыбоводства
Аквапоника — высокотехнологичный способ ведения сельского хозяйства,
(выращивание водных животных) и гидропонику (выращивание растений без грунта).
сочетающий
аквакультуру
Интеграция аквапоники в рыбоводство позволяет снизить воздействие на окружающую среду и оптимизировать
использование ресурсов. В аквапонных системах отходы рыб используются для питания растений, а воду очищают
и возвращают обратно в резервуары. Это снижает потребление воды и обеспечивает более эффективное
использование питательных веществ.
Многоуровневые системы рыбоводства предполагают выращивание рыбы на разных уровнях, что позволяет
существенно сэкономить пространство и увеличить производительность. Эти системы особенно эффективны для
регионов с ограниченными площадями, таких как города или труднодоступные районы.
6

7.

Генетическая селекция и биотехнологии:
Современные биотехнологические подходы, такие как генетическая селекция и криоконсервация генетического
материала, помогают выращивать более устойчивые к болезням и быстрорастущие виды рыб. Эти методы также
позволяют сохранять биоразнообразие и сокращать время выведения новых пород.
Применение генетической инженерии и геномного редактирования может ускорить процесс селекции и позволить
рыбоводам получить желаемые характеристики рыб, такие как устойчивость к болезням, высокая скорость роста
или лучшее качество мяса. Важно отметить, что такие подходы должны быть использованы с учетом
международных норм и стандартов, чтобы обеспечить безопасность и экологическую устойчивость.
7

8.

Устойчивое рыбоводство и сертификация
Для обеспечения устойчивости и прозрачности рыбоводства важно внедрять экологические и социальные
стандарты, а также сертификацию продукции. Это помогает улучшить имидж отрасли, привлечь инвестиции и
содействовать экологически ответственному потреблению.
Сертификация рыбопродукции может базироваться на международных стандартах, таких как Marine Stewardship
Council (MSC) или Aquaculture Stewardship Council (ASC). Внедрение таких стандартов позволяет рыбоводам
демонстрировать свою ответственность перед окружающей средой, а также повышает доверие потребителей к
продукции и улучшает доступ к зарубежным рынкам.
8

9.

Виртуальная реальность (VR) для обучения и консультирования
Виртуальная реальность (VR) способна преобразовывать окружающую среду в цифровой интерфейс, помещая
виртуальные объекты в реальном времени в реальный мир. В индустрии аквакультуры существует несколько
потенциальных применений виртуальной реальности, в том числе в преподавании и образовании .
Например, VR применялась для стимулирования интереса молодежи Норвегии к аквакультуре. НИТУ разработал
систему виртуальной реальности, которая позволяет студентам видеть реальные действия и ситуации на рыбной
ферме. В Китае Даляньский океанический университет также разработал/построил платформу виртуального
моделирования, которая использует виртуальную реальность, мультимедиа и взаимодействие человека с
компьютером что позволяет сильно сократить затраты на обучение по сравнению с традиционными способами.
9

10.

Блокчейн как надежный инструмент отслеживания
Блокчейн был введен в 2008 году Накамото в качестве механизма управления
данными в системе криптовалюты Биткоин. В блокчейне данные
децентрализованы, при этом ни один человек, ни одна корпорация или ни одно
правительство не владеет этими данными и не контролирует их, в то время как
они доступны всем. Его основные преимущества заключаются в том, что
данные в цепочке, образованной блоками данных, защищены и защищены от
несанкционированного доступа. Например, приложения на основе блокчейна
разрабатываются и применяются для поддержки обмена данными, обработки
платежей, денежных переводов, распределенных облачных систем хранения
данных и защиты цифровой идентификации .
Индустрия аквакультуры создала и собрала огромные данные о различных компаниях и фермерах. Однако эти
данные обычно не передаются в централизованную систему. С помощью технологии блокчейн цепочка поставок в
отрасли аквакультуры может стать цифровой, что обеспечит полную прослеживаемость от фермы до потребителей
и объединит воедино заинтересованные стороны. Технология блокчейн способна безопасно и эффективно собирать,
обмениваться и анализировать огромные массивы данных из различных отраслей аквакультуры.
Эта технология может принести большую пользу отрасли аквакультуры за счет решения проблем, связанных с
затратами на отслеживание пищевых продуктов, мошенничеством с продуктами питания, пищевыми отходами и
болезнями, связанными с продуктами питания. Блокчейн в аквакультуре способен сократить время обработки
транзакций, повысить надежность и доверие между производителями, розничными торговцами, потребителями,
правительствами и органами по сертификации. Цифровая прослеживаемость является важнейшим шагом для
обеспечения безопасности пищевых продуктов.
10

11.

Беспилотные летательные аппараты для сбора данных
Как и роботы, упомянутые выше, дроны могут выполнять большую работу над и под водой для аквакультурной
промышленности. Беспилотные летательные аппараты способны отслеживать рыбные фермы на суше и в море,
особенно на морских аквакультурных площадках. Многие работы, включая проверку отверстий и повреждений в
клетках, могут выполняться беспилотными летательными аппаратами. Многие научно-исследовательские
институты и компании разрабатывают и производят беспилотные летательные аппараты для аквакультуры. Что еще
более важно, дроны могут собирать новую информацию, которую трудно получить людям.
Эта информация может быть использована для создания алгоритмов для дальнейшего развития технологий
повышения эффективности производства аквакультуры. Например 8аШгопе собирал данные о хозяйствах,
анализировал рыбные запасы и отслеживал состояние окружающей среды. Эти данные могут быть легко применены
к аквакультуре. Беспилотные летательные аппараты в сочетании с искусственным интеллектом (ИИ) и облачными
вычислениями позволят сократить расходы и улучшить работу отрасли аквакультуры в целом. По оценкам, рынок
беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве и аквакультуре к 2025 году составит 5,19 миллиарда
долларов США.
11

12.

Примеры
Электронный промысловый журнал
Технология «Электронный промысловый журнал» относится к области информационных технологий и
может быть использована для мониторинга местоположения и промысловой деятельности рыболовных
судов. Навигационные спутниковые системы позволяют определять местоположения судов и передавать с
судна на берег эти данные, однако не обеспечивают необходимую детализацию отчета применительно к
мониторингу промысловой деятельности судов, достоверность представляемых отчетов зависит от
добросовестности капитанов судов и, зачастую, может содержать фальсифицированную информацию.
Наиболее близким к предложенной технологии сущности является спутниковая система
позиционирования Аргос, предназначенная (в том числе) для решения задач определения местоположения
судов, позволяющая передавать с судна короткие сообщения, и содержащая в составе судовой аппаратуры
следующие последовательно соединенные блоки:
– блок ввода вывода информации;
– передающий блок (датчик Аргос).
Использование спутниковой системы позиционирования Аргос показало, что она обеспечивает
автоматическое определение координат контролируемого судна, что практически исключает возможность
фальсификации данных позиционирования со стороны экипажа судна, однако данная система не
обеспечивает необходимую дискретность и детализацию отчета применительно к мониторингу
промысловой деятельности судов ввиду ограниченного объема передаваемой информации и
невозможности двухсторонней связи.
ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ОБРАБОТКИ ЗАЯВЛЕНИЙ, ВЫДАЧИ РАЗРЕШЕНИЙ НА
ДОБЫЧУ И АНАЛИЗА ПРОМЫСЛА («Salmon», СВТУ ФАР)
Автоматизация подготовки заявлений о выдачи разрешений на добычу, изменений и дополнений к ним
решается через систему подачи заявлений для выдачи разрешений на добычу в разделе сайта СВТУ
ФАР − «Salmon». Текущая версия «Salmon» реализует автоматизированную подготовку заявлений и
выписку разрешений только для рыбопромысловых участков (РПУ).
Переход на подачу заявлений через сайт резко снизит объем обрабатываемой информации отделом
СВТУ ФАР, уменьшит сроки рассмотрения заявки, снизит вероятность формирования документов с
ошибками.
12

13.

ИНТЕРАКТИВНАЯ
КАРТА
ЛОКАЦИОННЫХ
ВОЗМОЖНОСТЕЙ
МАРИКУЛЬТУРЫ КРЫМА
Интерактивная карта локационных возможностей марикультуры Крыма (ИКЛВК)
позволит в отношении предпринимателя-инноватора:
‒ выявление возможности предприятия и формулирование цели управления
инновационными рисками;
‒ формирование информационной базы, постоянно корректируемой в условиях
изменений рыночной ситуации;
‒ выявление возможных рисков, характерных для этого инновационного проекта, и
их классификация на внешние и внутренние для эффективного внедрения проекта;
‒ выявление совокупности факторов, воздействующих на возникновение
инновационных рисков и оценка их воздействия на конечный результат
инновационного проекта;
‒ определение методов и путей нейтрализации инновационных рисков;
‒ осуществление мониторинга инновационной деятельности;
‒ оценка результативности управления инновационными рисками с учетом
приобретённого опыта.
Fishfarm
Есть и свой сервис для рыбоводов — Fishfarm. Это система управления и
аналитики для прудовых и садковых рыбоводных хозяйств. Функционал
позволяет, например, разобраться с затратами на кормление, не допустить
замора рыбы, анализировать заболевание и их сезонность.
13

14.

Заключение
Современные методы оптимизации и автоматизации рыбоводства в России способствуют повышению эффективности
производства, сокращению издержек и обеспечению устойчивого развития отрасли. Внедрение инноваций, таких как
распределенные сенсорные системы, роботизированные системы кормления, ИИ, аквапоника, многоуровневые системы,
генетическая селекция и сертификация и другие, позволяет российским предприятиям конкурировать на мировом рынке
и удовлетворять растущий спрос на рыбопродукцию.

15.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ