曾经，寻找金枪鱼群如同大海捞针，依赖的是老渔民的经验和直觉。而现在，用算法模拟渔具动态，用AI预测鱼群位置，这些听起来很“科幻”的场景，正成为上海海洋大学宋利明教授团队实验室里的现实。近日，在国家自然科学基金和科技部国家重点研发计划等项目的支持下，上海海洋大学国家远洋渔业工程技术研究中心宋利明教授团队在金枪鱼延绳钓渔具数值模拟、水动力学特性与资源丰度预测等多个方向取得系列重要研究进展，相关成果连续发表于《Ocean Engineering》《Fisheries Research》等国际权威期刊。团队系统融合数值仿真、机器学习与可解释人工智能等前沿技术，在渔具动力学仿真、渔具水动力系数测定、渔场精准预报等方面实现多项创新。在渔具数值模拟领域，团队攻克了渔具在仿真中因刚性方程导致的计算效率低下和数值不稳定难题，首次将Rosenbrock算法引入渔具动力学仿真，新算法在保证高阶精度的同时拥有极强数值稳定性，计算效率可比传统方法提升最高达40倍。同时，团队利用动水槽实验室开展延绳钓渔具水动力系数测定研究，为渔具力学计算提供基础数据，提高精度。在渔场预报领域，团队成功构建可解释的机器学习框架，用于预测热带大西洋金枪鱼资源丰度指数，并系统解析影响其分布的关键环境因子及贡献度；此外，通过融合模型解决渔业数据中常见的类别不平衡问题，显著提升高空间分辨率下的预测精度，增强对高产渔场的识别能力。团队还利用CT扫描技术对金枪鱼鱼体和鱼鳔进行3D重构，为精确测定声学目标强度提供技术支撑。这些创新成果是上海海洋大学“一流学科”建设成果的一部分，成果的推广应用将推动我国金枪鱼延绳钓渔业向精准化、高效化和可持续发展迈进，为保障国家粮食安全、海洋权益和渔业资源可持续利用做出重要贡献。