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AI赋能的鱿鱼渔情预报:进展、挑战与展望OA

AI-enabled squid fishery forecasting:advances,challenges,and prospects

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头足类是全球海洋捕捞的重要目标,为了解人工智能(artificial intelligence,AI)在鱿鱼渔情预报中的应用,以远洋渔业生产中"渔场在哪里(空间分布)"、"资源有多少(资源丰度)"及"旺汛何时来(时间动态)"三大核心科学问题为基点,梳理了 AI渔情预报的关键技术进展:1)在渔场预测方面,多环境因子与非对称时空尺度建模技术显著提升了中心渔场的识别精度,并且实现时空耦合短中期中心渔场预报;2)在资源评估方面,利用深度学习结合可解释性分析,有效突破了空间CPUE预测中的"伪0"偏差与时空异质性难题;3)在渔汛预报方面,基于混合注意力机制的深度学习模型成功捕捉了关键环境特征,实现了对旺汛期的精准预判.并进一步介绍了从算法到应用落地的转化成果(全球大洋性鱿鱼渔情预报系统"苍鹭"和国产边缘计算渔情预报芯片"敖芯"),最后剖析了当前仍面临的诸多挑战,如:多源异构数据融合、模型不确定性量化等,并展望了垂直领域大模型、智能体交互、全链路边缘计算及具身智能等未来发展方向.

Cephalopods are major targets of global ocean fishing.To understand the application of artificial intelligence(AI)in squid fishery forecasting,this study addresses on three core scientific questions in distant-water fisheries:where the fishing grounds are(spatial distribution),what the resource abundance is(quantity),and when the peak season occurs(temporal dynamics).The paper systematically reviews the key technological advances of AI in squid fishery forecasting:1)In fishing ground prediction,multi-environmental factor and asymmetric spatiotemporal scaling techniques have significantly improved the accuracy of identifying central fishing grounds and enabled spatiotemporally coupled short-and medium-term forecasting;2)In resource abundance assessment,the integration of deep learning with interpretability analysis has effectively addressed challenges such as"pseudo-zero"bias and spatiotemporal heterogeneity in spatial CPUE prediction;3)In fishing season forecasting,deep learning models based on hybrid attention mechanisms have successfully captured key environmental features to achieve precise predictions of peak fishing periods.Furthermore,this study presents the translational outcomes from algorithms to practical applications,including the global oceanic squid fishery forecasting system"Canglu"and the domestic edge-computing fishery forecasting chip"Aoxin".Finally,it analyzes the current challenges including multi-source heterogeneous data fusion and model uncertainty quantification,and discusses future directions such as vertical-domain large models,intelligent agent interaction,full-link edge computing,and embodied AI.

柳彬;刘贯奎;解明阳;陈新军;余为;汪金涛

上海海洋大学海洋科学与生态环境学院,上海 201306||上海海洋大学,国家远洋渔业工程技术研究中心,上海 201306上海海洋大学海洋生物资源与管理学院,上海 201306浙江海洋大学水产学院,浙江 舟山 316022上海海洋大学海洋生物资源与管理学院,上海 201306||上海海洋大学,国家远洋渔业工程技术研究中心,上海 201306||上海海洋大学,农业农村部大洋渔业可持续利用重点实验室,上海 201306||上海海洋大学,大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室,上海 201306上海海洋大学海洋生物资源与管理学院,上海 201306||上海海洋大学,国家远洋渔业工程技术研究中心,上海 201306||上海海洋大学,农业农村部大洋渔业可持续利用重点实验室,上海 201306||上海海洋大学,大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室,上海 201306上海海洋大学海洋生物资源与管理学院,上海 201306||上海海洋大学,国家远洋渔业工程技术研究中心,上海 201306||上海海洋大学,农业农村部大洋渔业可持续利用重点实验室,上海 201306||上海海洋大学,大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室,上海 201306

农业科技

渔情预报人工智能深度学习远洋渔业鱿鱼头足类

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《海洋渔业》 2026 (3)

274-284,11

国家重点研发计划(2023YFD2401305)国家自然科学基金(NSFC42476086,NSFC42006159)

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