近日,农机院、机械工程学院张道德教授团队在农林科学领域国际顶刊《Computers and Electronics in Agriculture》(中科院一区Top期刊)发表题为“A physics-informed hybrid neural network for interpretable and accurate fish growth prediction in recirculating aquaculture systems”的研究论文。张道德教授为第一作者,博士研究生谢志伟与机械工程学院青年教师邓武鹏为通讯作者。威廉希尔体育为该论文唯一署名单位,进一步提升了威廉希尔体育在农林科学领域的影响力。这是威廉希尔体育农机院首次在农林科学领域顶刊发表学术论文。
Computers and Electronics in Agriculture期刊涵盖了计算机硬件、软件、电子仪器和控制系统开发和应用方面的进展,以解决农业问题,包括农学、园艺、林业、水产养殖和畜牧业,是农林领域的权威刊物,具有较高的声誉和影响力。

全球水产养殖正在迅速扩张,需要采取综合方法进行生态转型和绿色实践以促进可持续发展。本研究提出了一种长短期记忆物理知情门控循环单元,将鱼类生长与水质和摄食量相关联,其中长短期记忆模块将环境因素映射到物理状态,并通过分层结构捕获长程非线性耦合效应,物理知情门控循环单元使用微分代数形式将时间建模与生物物理约束相结合,从而能够精确表征非线性水产养殖动力学,研究方法部署于校内工厂化循环水养殖平台。

实验数据显示,将综合时间分析与特定领域的物理方程相结合,可以提高预测精度,对于在有限数据条件下循环水产养殖系统的鱼类生长预测有实际应用价值。
本研究工作得到了湖北省农业农村厅重大项目、武汉市重点研发计划和威廉希尔体育博士科研启动基金的支持。
文章链接https://doi.org/10.1016/j.compag.2025.110914
责任编辑:陈凌