水产养殖场的大片水域之下，鱼虾在四处游走，那是水面上肉眼无法捕捉到的身影。如何投喂这些水面下游走不定的水产动物?随着人工智能的发展和普及，通过无人船对水产动物进行饲料投放已经成为许多养殖户的常见选择。
在过去，无人船通过定点定量的模式投放饲料，而预设的投放点附近水产动物数量却是不确定的，定点定量投放饲料可能导致饲料浪费或饲料不足的问题。
动物科学专家周晖云在畜牧业和水产养殖业拥有20多年从业经验，针对上述问题，他和团队成员一起发明了一种基于无人船的水产养殖饲料投喂方法及系统，并进行了专利申请，这项申请已在2024年2月通过了初步审查。这项发明能够根据无人船附近区域水产动物的数量，灵活决定是否投放饲料、投放多少饲料，从而实现更加智能高效的无人船投喂。
这种新的投喂方法及系统是如何被设计出来的?它将实现怎样的突破，对水产养殖业产生怎样的影响?发明者周晖云讲述这项新技术的背后故事和深层逻辑。
问：和以往的无人船投喂技术相比，您发明的这种基于无人船的水产养殖饲料投喂方法及系统有什么创新之处？它将解决什么问题？
周晖云：一般的无人船会按照预设路线移动，到达预设投放点时，控制无人船上的饲料投喂模块，投放预设量的饲料，相当于定点定量地投放饲料。但水产动物会在养殖场地中四处游动，预设投放点附近可能会出现没有水产动物、水产动物数量过少或水产动物数量过多的情况，因此，定点定量的模式可能导致饲料浪费或者饲料不足，水产动物的养殖效果也会受到影响。
在我们的发明之前，这些问题没有有效的技术解决方案。我们申请的专利提供了一种新的、基于无人船的水产养殖饲料投喂方法及系统，能够有效解决上述问题。
问：这种新的解决方案具体是怎么运转的呢？
周晖云：具体来说，基于无人船的水产养殖饲料投喂系统包括无人船本体、饲料投喂组件、图像信息采集模块。饲料投喂组件设置在无人船本体上，用于将饲料投放到水中;图像信息采集模块设置在无人船本体的底部，用于采集图像信息。
我们的投喂方法有这样几个步骤：控制无人船本体按照预设路线移动，并持续分析图像信息，检测图像信息中是否存在目标水产;当图像信息中存在目标水产时，根据图像信息分析获取目标水产的聚集等级信息;根据聚集等级信息和预设的投喂方案获取投喂量信息;根据投喂量信息控制饲料投喂组件将饲料投放到水中。
这种方法相当于在检测到目标水产时，根据目标水产的聚集程度投放与该聚集程度对应的饲料，因此能够有效地提高饲料的投放精确度，解决饲料浪费或投喂不足的问题。
问：为什么在此之前没有这样的技术解决方案出现，实现这种方案的难点在哪里？你们的发明是如何克服这些难点的？
周晖云：水产动物处在一个不断游动的状态，而无人船的移动和靠近可能会惊动它们，导致水产动物受惊四散，这就让判断水产动物聚集程度成为极大的难题。
我们的方案控制无人船本体按照预设路线移动，并持续分析图像信息以检测其中是否存在目标水产。在图像信息中不存在目标水产时，控制无人船本体以较快的速度移动，在图像信息中存在目标水产时，控制无人船本体以较慢的速度移动。这样，无人船本体就可以缓慢接近目标水产，从而避免由于无人船本体快速接近目标水产而导致目标水产受到惊吓、目标水产散开的情况，有效地提高基于无人船的水产养殖饲料投喂方法的投喂效率。
另外，水产动物在水中的位置需要从多个维度综合确定，除了水平位置外，还要判断它们在水中的深度。有时由于水产动物停留在水产养殖池底部附近的水层，图像信息采集模块与水产动物之间的距离过大，难以采集到它们的图像信息，或者出现采集到的图像信息清晰度较低的情况。
我们的技术方案通过在无人船本体的底部设置伸缩组件，能够调节图像信息采集模块的下沉深度，以减少图像信息采集模块与水产动物之间的距离，从而有效地避免上述情况，更加精确、清晰地采集水产图像信息，为判断水产聚集程度提供有力的支持。
问：这项新技术方案会给国内水产养殖业带来怎样的影响和变化？您认为它在未来国内水产智能投喂设备市场上会面对怎样的机遇和挑战？
周晖云：我相信这项技术产品将为国内水产养殖业带来革命性的影响。我们运用的是目前最先进的人工智能(AI)系统，它对行业是一个系统性的变革，它将从方方面面提高生产效率，也会实实在在地降低成本。
目前我们国内的水产机械化率还不高，实现自动化、数字化、智能化仍有很多工作需要做，这是一个有着广阔前景的市场，我们面对的机遇是前所未有的，我也希望能通过我们的共同努力，把这项技术推向市场，造福行业。
至于挑战，我认为每一项新技术在最初推出和推广阶段都不可能没有任何困难，我们也许会面对客户的怀疑，同行的“褒贬”，在应用过程中出现的新问题等，但我相信随着客户体验的积累，这些困难都可以逐渐被自然地解决。
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