Giám sát thông minh – Cảnh báo sớm – Không cần lấy mẫu
Bối cảnh & Vấn đề đặt ra
Chất lượng nước là yếu tố sống còn đối với sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái. Tuy nhiên, các phương pháp giám sát truyền thống thường đòi hỏi lấy mẫu, phân tích hóa học phức tạp và không theo thời gian thực.
Trong khi đó, cá ngựa vằn (zebrafish) – một loài sinh vật cực kỳ nhạy cảm với môi trường – có thể phản ứng tức thời với các thay đổi nhỏ trong chất lượng nước. Điều này mở ra tiềm năng sử dụng chúng như chỉ báo sinh học sống để phát hiện ô nhiễm.
Giải pháp từ BAP
Nhằm xây dựng một hệ thống cảnh báo sớm rủi ro ô nhiễm nước không xâm lấn và hiệu quả, đội ngũ BAP đã phát triển một giải pháp AI tiên tiến dựa trên hành vi của cá ngựa vằn:
- Ghi nhận thời gian thực với 4 camera được bố trí tại các bể quan sát
- Phân tích hành vi chuyển động để học mô hình di chuyển bình thường
- Ứng dụng mô hình Hidden Markov Model (HMM) để phát hiện các hành vi bất thường, có thể liên quan đến độc tố hoặc biến đổi môi trường
- Hệ thống đạt độ Precision & Recall trên 90%, đảm bảo độ tin cậy trong cảnh báo
Kết quả đạt được
- Cảnh báo sớm rủi ro ô nhiễm nước dựa trên dữ liệu hành vi sinh học
- Không cần can thiệp hóa học hay phân tích mẫu trực tiếp, giảm chi phí vận hành
- Giám sát liên tục, theo thời gian thực, giúp phát hiện sớm và phản ứng nhanh
- Hỗ trợ hiệu quả cho các cơ sở nghiên cứu, nhà máy xử lý nước, trạm quan trắc môi trường
Ứng dụng thực tiễn
- Hệ thống cảnh báo sớm tại nhà máy nước, hồ thủy lợi, khu công nghiệp
- Trạm quan trắc môi trường tự động, không cần nhân lực vận hành liên tục
- Nền tảng nghiên cứu khoa học cho các viện, trường đại học, trung tâm công nghệ sinh học
