Потери гранулированного корма при транспортировке – одна из основных статей скрытых расходов в аквакультуре, где на корма приходится 50–70% всех производственных затрат. Ученые из Ирана разработали систему на основе искусственного интеллекта, которая позволяет точно настроить оборудование и свести бой гранул к минимуму.
Исследователи из Исламского свободного университета создали гибридную модель, которая объединяет данные лабораторных тестов, сложного компьютерного моделирования и нейросети. Они изучили наиболее распространенный в отрасли вакуумный способ пневматической транспортировки корма из хранилищ в резервуары для рыбы. В экспериментах на прозрачном трубопроводе инженеры проанализировали поведение 12 видов коммерческих гранул для форели, карпа и осетра на разных стадиях роста рыбы.
Тесты показали, что сохранность гранул напрямую зависит от скорости воздушного потока. Для большинства кормов оптимальной оказалась скорость 15–16 м/с: при ней давление в системе минимально, а поток стабилен. Если скорость выше, бой гранул резко возрастает, достигая 8% для наиболее хрупких стартовых кормов. Для таких гранул, где важна целостность, выгоднее медленная транспортировка со скоростью около 10 м/с. Несмотря на более высокое давление в трубе, повреждения в этом режиме минимальны.
Физические процессы, детально воссозданные в компьютерной симуляции, легли в основу для обучения нейросети. Само моделирование слишком медленное для повседневного использования, но нейросеть прогнозирует ключевые параметры – падение давления, степень повреждения гранул и энергопотребление – практически мгновенно. Это превращает научную модель в практический инструмент для операторов.
Рыбоводческие хозяйства получили четкие ориентиры для настройки конвейерных систем. Авторы работы подчеркивают, что их выводы сделаны на основе шестиметровой лабораторной установки, поэтому для промышленных линий с большей длиной и изгибами могут потребоваться корректировки. Однако сам подход позволяет измерить и начать контролировать издержки, которые ранее считались неизбежными.