“ส่องหาปูนิ่ม ด้วย AI” นวัตกรรมเพื่อผู้ผลิตปูนิ่ม

“ส่องหาปูนิ่ม ด้วย AI” นวัตกรรมเพื่อผู้ผลิตปูนิ่ม
“2 ถึง 3 ชั่วโมง คือ ช่วงเวลาทองที่ปูทะเลหลังลอกคราบจะต้องถูกนำขึ้นจากบ่อ เพื่อไปทำเป็น “ปูนิ่ม” เพราะหากช้ากว่านี้ปูตัวนั้นก็จะดึงแร่ธาตุในน้ำเค็มมาสร้างกระดองแข็ง ทำให้เป็นภาระที่ต้องเลี้ยงรอการลอกคราบครั้งต่อไปอีกไม่น้อยกว่า 1 เดือน ที่สำคัญการใช้คนทำหน้าที่ส่องดูปูในตะกร้าทีละใบและทำอย่างต่อเนื่องนั้น นอกจากจะต้องใช้คนงานบ่อละหลายคนแล้ว จะมีโอกาสผิดพลาดหรือไม่เจอปูลอกคราบได้ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งหากเป็นฟาร์มปูทะเลขนาด 500000 ตัว จะเป็นเงินที่ถูกปล่อยคืนบ่อไปเฉยๆ เดือนละ 864000 บาท” น้องบีม จากทีม “ปูนิ่มจิ้มซีฟู้ดส์”กล่าวถึงที่มาของแนวคิดการพัฒนา “ระบบตรวจจับและเก็บเกี่ยวปูนิ่มในการเลี้ยงระบบปิดแบบธรรมชาติ (System for Detecting and Harvesting Soft-shell Crabs in Closed Natural Farming Systems)” ที่คว้ารางวัล Ford Popular Vote สุดยอดนวัตกร จาก Ford Innovator Scholarship 2024 ซึ่งเป็นการประกวดนวัตกรรมและเทคโนโลยีระดับสูง Ford Innovator Scholarship 2024 เมื่อปลายปีที่ผ่านมา

ทีม “ปูนิ่มจิ้มซีฟู้ดส์” ประกอบด้วยสมาชิก 5 คน คือ นางสาวบุณยาพร ปรีชาศุทธิ์ (น้องบีม) นางสาววรกาญจน์ ลาสุดี (น้องปีใหม่) นายวิชาญ วิชญานุภาพ (น้องไบร์ท) นายณพสัญญ์ จีระวัฒนะนนท์ (น้องออตโต้) และนายภูนุวัฒน์ บุญเกิด (น้องเตเต้) ทั้งหมดเป็นนักศึกษาปริญญาตรีชั้นปีที่ 2ของสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (FIBO) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) โดยมี ผศ. ดร.เอกชัย เป็งวัง และ ดร.รัตนชัย รมัยธิติมา FIBO เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา ที่รวมตัวกันเพื่อสร้างนวัตกรรมที่ตอบโจทย์ปัญหาของชุมชน อันเป็นโจทย์ของการแข่งขันฟอร์ดในปีนี้
“เมื่อนำหัวข้อที่เราสนใจมาทำ SWOT (วิเคราะห์จุดเด่น-จุดด้อย-โอกาส-ความเสี่ยง) ประเทศไทยส่งออกปูทะเลมากกว่าปีละ 6 พันล้านบาท ขณะที่มีฟาร์มเลี้ยงปูทะเลมากกว่า 5000 ฟาร์ม การที่เราเข้าไปแก้ไขจุดที่เป็นคอขวดของการทำปูนิ่ม จึงน่าจะเป็นประโยชน์กับเกษตรกรผู้เลี้ยงปูทะเลได้จริงๆ เราจึงเลือกจะทำเรื่องนี้” น้องออตโต้ ซึ่งชื่นชอบปูทะเลเป็นพิเศษ กล่าวถึงกระบวนการคิดที่ทำให้เลือกปูทะเล มาเป็นหัวข้อในการทำโครงงานประกวดชิ้นนี้
สำหรับเครื่องต้นแบบของ “ระบบตรวจจับและเก็บเกี่ยวปูนิ่มในการเลี้ยงระบบปิดแบบธรรมชาติ” ที่น้องๆ ทีมปูนิ่มจิ้มซีฟู้ดส์ ใช้เวลาประมาณ 3 เดือนในการสร้าง จะเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่วิ่งไปเหนือแพเลี้ยงปู ที่มีตะกร้าใส่ปูแขวนไว้ในน้ำ เพื่อหาตะกร้าที่มีปูระยะลอกคราบ แล้วนำตะกร้านั้นมาส่งให้กับคนงาน ซึ่งส่วนที่สำคัญที่สุดของระบบนี้คือ “ระบบตรวจสอบด้วยกล้อง”
“เราต้องการให้ระบบของเราสามารถใช้กับตัวบ่อและตัวแพ รวมถึงตะกร้าที่มีอยู่เดิม เพียงแต่เปลี่ยนจากการที่ใช้คนงานเป็นผู้ดึงหรือสาวแพปูเข้ามาเพื่อส่องดูด้วยตา มาเป็นการใช้ระบบรอกในการดึงแทน และมีกล้องอินฟราเรดบันทึกภาพปูในตะกร้า เพื่อส่งภาพให้ AI วิเคราะห์ว่าปูตัวนั้นอยู่ในช่วงลอกคราบหรือไม่ เพราะปูที่มีกระดองแข็ง กับปูนิ่ม (ปูที่มีกระดองนิ่ม)จะมีค่าการสะท้อนแสงอินฟราเรดที่ต่างกัน รวมถึงหาก AI สามารถนับจำนวนวัตถุในภาพได้มากกว่า 1 ชิ้น ก็แสดงว่าในตะกร้านั้น มีปูที่ลอกคราบแล้วได้เช่นกัน” น้องปีใหม่ อธิบายคอนเซ็ปต์ในการวิเคราะห์ภาพด้วย AI
“จากการทดสอบให้ AI เรียนรู้และจำแนกภาพอินฟราเรดของปูทะเล ทั้งปูทั่วไปและปูระยะลอกคราบ 2300 ภาพ พบว่า AI สามารถแยกแยะระหว่างปูปกติ กับปูลอกคราบได้อย่างแม่นยำ โดยมีค่าความถูกต้องสูงถึง 99 เปอร์เซ็นต์ และนอกจากจะวิเคราะห์หาปูนิ่มได้แล้ว ระบบยังมีการนำภาพที่ถ่ายล่าสุดกับภาพก่อนหน้ามาซ้อนทับกัน ซึ่งหากมันเหมือนกัน (ทับซ้อนกันสนิท) แสดงว่าปูตัวนั้นไม่มีการขยับตัวเลยทำให้สามารถแยกปูที่ตายออกจากบ่อได้รวดเร็วขึ้น ช่วยลดความเสี่ยงจากการระบาดของโรค (หากมี) ได้อีกด้วย” น้องไบร์ท ให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบวิเคราะห์ด้วยภาพ
ด้าน น้องเตเต้ กล่าวเสริมว่า ในส่วนของการทำให้ตัวอุปกรณ์กล้อง และอุปกรณ์เก็บเกี่ยว วิ่งไปตามแพแต่ละแพนั้น ทางตนแองและเพื่อนๆ ใช้ความรู้ทางวิศวกรรมที่ได้จากการเรียนในช่วงชั้นปีที่ 1 และ 2 มาสร้าง รวมถึง “ระบบขับเคลื่อน” และ “ระบบยกตะกร้า” ที่จะมี “มือจับ” (Gripper) ทำหน้าที่ยกตะกร้าใส่ปู ที่ AI ระบุว่าเป็นปูนิ่ม หรือ เป็นปูที่ตายแล้ว ขึ้นจากน้ำ และ “ระบบดึงแพ” ที่จะลำเลียงตะกร้าใบนั้นๆ มาที่ฝั่งเพื่อให้คนงานของฟาร์มจัดการต่อไป
“จากทดสอบใช้งาน ‘ระบบตรวจจับและเก็บเกี่ยวปูนิ่มในการเลี้ยงระบบปิดแบบธรรมชาติ’ ตัวต้นแบบ (Prototype) ที่สร้างขึ้นพร้อมกับบ่อเลี้ยงปูจำลอง ขนาด 1X2 เมตร ณ อาคาร FIBO จากเดิมที่การตรวจปูในบ่อปูจำนวน 2000 กล่อง จะใช้เวลารอบละประมาณ 4-5 ชั่วโมง แต่ระบบใหม่นี้ใช้เวลารอบละ 2-3 ชั่วโมงเท่านั้น ทำให้รอบตรวจถี่ขึ้น มีโอกาสเจอตะกร้าที่มีปูระยะลอกคราบมากขึ้น นอกจากนั้นตัว AI ที่เราพัฒนาขึ้น ยังมีความแม่นยำในการแยกแยะระหว่างปูทั่วไปกับปูลอกคราบสูงถึง 95 เปอร์เซ็นต์” น้องเตเต้ กล่าวถึงจุดเด่นด้านเทคโนโลยีของนวัตกรรมชิ้นนี้
น้องไบร์ท กล่าวเสริมว่า สำหรับตัวต้นแบบที่มีขนาดประมาณครึ่งหนึ่งของตัวจริงนั้น นอกจากตัว AI ที่เป็น Open Source และตัวกล้องที่ผลิตจากต่างประเทศ วัสดุอุปกรณ์อื่นๆ ล้วนเป็นของที่หาได้ในประเทศแทบทั้งสิ้น โดยมีต้นทุนอยู่ที่ชุดละ 4 หมื่นบาท ซึ่งการผลิตจริงอาจมีราคาสูงกว่านี้เพราะต้องเปลี่ยนจากวัสดุอะลูมิเนียมไปเป็นวัสดุสเตนเลสที่ทนต่อความเค็มของน้ำได้ดีขึ้น แต่ราคาไม่น่าเกินชุดละ 1 แสนบาท แต่ที่สำคัญ คือระบบนี้สามารถลดต้นทุนค่าใช้จ่ายให้กับผู้ประกอบการฟาร์มปูนิ่มได้จริง
“จากเดิมต้องมีคนที่มีความเชี่ยวชาญในการดูปูลอกคราบ 5-6 คนต่อบ่อ ให้เหลือเพียง 1-2 คนต่อบ่อ เป็นการลดความเสี่ยงเรื่องการขาดแคลนแรงงานให้กับชุมชนเกษตรกร ที่สำคัญ คือ เป็นนวัตกรรมที่เราต่อยอดจากรูปแบบการเลี้ยงที่มีอยู่ในปัจจุบัน ซึ่งน่าจะทำให้เกิดการยอมรับของผู้ใช้ได้ไม่ยาก”
ด้วยจุดเด่นของนวัตกรรม ที่นอกจากการเลือกที่ใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่จริง อุปกรณ์ชิ้นส่วนหาได้ง่าย และที่สำคัญเป็นการแก้ “ปัญหาคอขวด” ของชุมชนคนผลิตปูนิ่มได้อย่างตรงจุด “ระบบตรวจจับและเก็บเกี่ยวปูนิ่มในการเลี้ยงระบบปิดแบบธรรมชาติ” ของนักศึกษาปี 2 FIBO ทีม “ปูนิ่มจิ้มซีฟู้ดส์” จึงสามารถคว้ารางวัล Popular Vote และรางวัลชมเชยพร้อมเกียรติบัตรจากงาน Ford Innovator Scholarship 2024 มาได้