การออกแบบและพัฒนาการตรวจจับอาหารปลาชนิดเม็ดบนผิวน้ำสำหรับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำโดยใช้ส่วนการเรียนรู้ของเครื่อง

The Design and Development of Fish Food Pellets Detection on Water for Aquaculture by Using Machine Learning

รายละเอียดโครงการ

ปีงบประมาณ 2568
หน่วยงานเจ้าของโครงการ
ลักษณะโครงการ โครงการใหม่
ประเภทโครงการ โครงการเดี่ยว
ประเภทงานวิจัย โครงการพื้นฐาน
วันที่เริ่มโครงการวิจัย (พ.ศ.) 1 ตุลาคม 2567
วันที่สิ้นสุดโครงการวิจัย (พ.ศ.) 30 กันยายน 2568
วันที่ได้รับทุนวิจัย (พ.ศ.) 4 ตุลาคม 2567
ประเภททุนวิจัย งบประมาณรายได้
สถานะโครงการ เบิกงวดที่2
เลขที่สัญญา-
เป็นโครงการวิจัยที่ใช้ในการจบการศึกษา ไม่ใช่
เป็นโครงการวิจัยรับใช้สังคม ไม่ใช่
บทคัดย่อโครงการ

       จากยุทธศาสตร์การพัฒนาการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำและอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่อง พ.ศ. 2564-2570 มุ่งเน้นการพัฒนาการผลิตสัตว์น้ำเพื่อรองรับการบริโภคภายในประเทศ และการส่งออกต่างประเทศ รวมถึงการพัฒนาการผลิตสัตว์น้ำสวยงามและพรรณไม้น้ำเพื่อส่งออกต่างประเทศ ทำให้เกษตรกรเลี้ยงปลาหรือสัตว์มีความต้องการในการเพาะพันธุ์ปลาหรือสัตว์น้ำสูงขึ้น

    การพัฒนาระบบการให้อาหารปลาแบบอัตโนมัติสำหรับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำหลายรูปแบบเพื่อรองรับอัตราการเพาะเลี้ยงที่เพิ่มขึ้น อาหารสำหรับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบ่งออกออกเป็น 2 ประเภทตามลักษณะการจมน้ำคือ อาหารเม็ดจมน้ำและอาหารเม็ดลอยน้ำ [ที่มา Fashina et al., 2019] อาหารเม็ดจมน้ำ (Sinking pelleted feeds) เป็นอาหารที่ถูกผลิตให้อาหารจมลงไปใต้น้ำตั้งแต่ต้น เหมาะกับสัตว์น้ำที่อยู่บนพื้นใต้น้ำอย่างเช่น หอย ปู เป็นต้น ข้อเสียของอาหารเม็ดจมน้ำจะส่วนผลต่อคุณภาพน้ำโดยตรง ทำให้เกิดน้ำเน่าเสียได้ง่ายและส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในน้ำ ส่วนอาหารเม็ดลอยน้ำ (Floating pelleted feeds) เป็นอาหารที่จะลอยบนผิวน้ำ นิยมใช้กับการเลี้ยงปลาสวยงาม ปลากินพืช ปลาดุก หรือปลาที่ชอบกินอาหารบนผิวน้ำ ข้อเสียของอาหารเม็ดลอยน้ำคือ หากสัตว์น้ำกินอาหารไม่หมด อาหารที่เหลือที่ลอยอยู่บนผิวน้ำระยะเวลาหนึ่งจะจมลงใต้น้ำและจะส่งผลกระทบต่อคุณภาพน้ำเหมือนอาหารเม็ดจมน้ำเช่นกัน

    ปัจจุบันการให้อาหารปลามีเทคโนโลยีที่ใช้เกษตรกร คือเครื่องให้อาหารปลาอัตโนมัติ โดยจะแบ่งออกเป็น
มี
2 ประเภทหลัก ๆ คือ เครื่องให้อาหารแบบอยู่กับที่ (Fixed Feeder) และเครื่องให้อาหารแบบเคลื่อนที่ (Mobile Feeder) โดยเครื่องให้อาหารปลาอัตโนมัติทั้ง 2 แบบ จะสามารถให้อาหารปลาตามช่วงเวลาที่กำหนดและประมาณในการให้อาหารปลาแบบคงที่เท่านั้น ไม่สามารถเพิ่มประมาณอาหารตามความต้องการของสัตว์น้ำได้ในแต่ละช่วงวัย และยังไม่สามารถลดหรือเพิ่มการให้อาหารปลาได้ โดยผลเสียที่จะเกิดขึ้นจากใช้เครื่องอาหารแบบอัตโนมัติ มี 2 กรณีใหญ่ ๆ คือ หากให้อาหารที่ไม่เพียงพอต่อสัตว์น้ำจะส่งผลเสียต่อการเจริญเติบโตของสัตว์น้ำ แต่ถ้าหากให้ปริมาณอาหารที่มากเกินไปอาจส่งผลเสียต่อปลาที่เกิดจากการเน่าเสียของอาหารที่อยู่ในน้ำและส่งผลทำให้น้ำเสีย ซึ่งจะทำให้เกิดผลกระทบการอยู่อาศัยของปลา สัตว์น้ำ และสิ่งมีชีวิตที่อยู่ภายในแหล่งน้ำเดียวกันต่อไป

    จากยุทธศาสตร์การพัฒนาการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำและปัญหาในเลี้ยงปลาจากเครื่องให้อาหารปลาแบบอัตโนมัติที่สามารถให้อาหารปลาแบบคงที่เท่านั้น ทางคณะผู้วิจัยได้ให้ความสำคัญตรงนี้ จึงมีความประสงค์ที่จะออกแบบและพัฒนาระบบตรวจจับอาหารปลาชนิดเม็ดบนผิวน้ำ โดยใช้ส่วนการเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning: ML) ในการตรวจจับอาหารปลาบนผิวน้ำ เพื่อเป็นแนวทางในการพัฒนาเครื่องให้อาหารแบบอัจฉริยะ ลดปัญหาน้ำเน่าเสีย และเพิ่มศักยภาพเพาะพันธุ์ปลาของเกษตรกร โดยใช้การเรียนรู้ของเครื่องในการตรวจจับอาหารเม็ดที่ลอยอยู่บนผิวน้ำ โดยมีสภาพแวดล้อมภายนอกเป็นองค์ประกอบในการทดลองด้วย ซึ่งในการทดลองจะเก็บตัวอย่างภาพจากการจำลองสถาณการณ์จริง โดยจะมีองค์ประกอบดังนี้ ความสว่าง ความขุ่นของน้ำ และอุณหภูมิ เพื่อให้คล้ายคลึงและสอดคล้องกับการเลี้ยงปลาของเกษตรกรมากที่สุด จากนั้นใช้ส่วนการเรียนรู้ของเครื่องในการเรียนรู้เพื่อนับจำนวนอาหารเม็ดที่อยู่ในภาพโดยเปรียบเทียบกับอาหารที่ให้จริง เพื่อหาประสิทธิภาพในตรวจจับ โดยขอบเขตของงานวิจัยนี้จะเป็นการจำลองสถานการณ์จริงในการให้อาหารปลาชนิดเม็ดที่ลอยอยู่บนผิวน้ำที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2-4 มิลลิเมตร โดยบ่อน้ำที่ใช้สำหรับการทดลองจะมีขนาดกว้างไม่เกิน 10 เมตรและยาวไม่เกิน 13 เมตร และเก็บตัวอย่างภาพ จากนั้นนำภาพตัวอย่างไปเรียนรู้จากการใช้ส่วนการเรียนรู้ของเครื่อง และหาประสิทธิภาพในการตรวจจับอาหารเม็ด

รายละเอียดการนำไปใช้งาน

1) เพื่อออกแบบระบบตรวจจับอาหารเม็ดบนผิวน้ำสำหรับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำโดยใช้ส่วนการเรียนรู้ของเครื่อง

2) เพื่อศึกษาวิธีการตรวจจับอาหารเม็ดบนผิวน้ำด้วยส่วนการเรียนรู้ของเครื่อง

3) เพื่อทดสอบและเปรียบเทียบประสิทธิภาพการตรวจจับอาหารเม็ดบนผิวน้ำโดยใช้ส่วนการเรียนรู้ของเครื่อง

เอกสารประกอบโครงการ
  • -

ทีมวิจัย

ที่ นักวิจัย หน่วยงาน ตำแหน่งในทีม การมีส่วนร่วม (%)
1วันนาเดีย นาแวคณะครุศาสตร์อุตสาหกรรมและเทคโนโลยี ราชมงคลศรีวิชัย สงขลาหัวหน้าโครงการ50
2วสุ สุขสุวรรณคณะวิศวกรรมศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย สงขลาผู้ร่วมวิจัย20
3ปนัดดา โสฬสคณะครุศาสตร์อุตสาหกรรมและเทคโนโลยี ราชมงคลศรีวิชัย สงขลาผู้ร่วมวิจัย30