对于足球爱好者来说,及时获取准确的比分信息至关重要。但是,传统的信息来源往往存在延迟、错误或不完整等问题。为了解决这一难题,手机版球探比分应运而生,它为球迷提供了随时随地获取足球比分数据的便捷方式。
体育 ,不仅是人们对更快、更高、更强的人类极限的 探索 和挑战,也是 社会 发展和人类进步的重要标志,是综合国力和 社会 文明程度的重要体现。 如今, 科技 对促进 体育 发展的重要性日益凸显——随着计算机技术的飞速发展,以数字化为基础、网络化为条件、智能化为核心的智能 体育 正在成为热点,通过对 体育 运动过程中的数据进行采集和分析,帮助运动员科学训练并提高运动水平,协助教练员与管理者进行决策和管理,不仅满足竞技 体育 的需要,也在全民健身、运动社交等方面改变并推动着 体育 的发展。
竞技 体育智能化训练与比赛
现代 体育 比赛不仅是各国运动员速度与力量的竞技场,也是世界各国展示形象,尖端 科技 与 体育 融合的大舞台。 随着人类对挑战自身的执着追求,各竞技项目的成绩不断逼近人体能力的极限,要想进一步提高比赛成绩,哪怕是提高百分之一甚至千分之一,教练与运动员都要竭尽全力采用各种方式和技术去实现, 科技 的赋能作用也就愈发重要。
2018年俄罗斯世界杯上,数字化表现和跟踪系统(EPTS)被首次全面采用。 它的主要功能是将运动的时空信息自动化采集并数据化呈现,从而实现对训练与比赛的数字化阅读。 借助摄像机与可穿戴式传感器,EPTS系统能够追踪球员以及足球的运动信息,并通过平板电脑向教练员提供球员的统计数据、位置信息以及相应的视频剪辑,帮助教练员进行赛场上的决策。 作为EPTS的一部分,Catapult可穿戴传感器也首次在世界杯中获准使用。 这款运动员智能追踪系统的核心部件是一个穿戴在运动员肩胛骨中间、火柴盒大小的卫星定位装置,可以监测运动员的跑动距离、速度、跑动节奏、受冲击负荷、心率等多项数据,并进行深入分析。 当前,在全世界职业足球、曲棍球、橄榄球运动队中,这样的设备已成为了球队训练的标配。 运动员经常会穿着配备这个装置的“黑背心”进行训练,教练员不仅能够在场边实时查看整个球队的表现并进行指导,也可以了解每个运动员的状态并给予针对性的训练运动量调控,减少伤病的发生概率。
在数字化方面,美国国家男子篮球联赛也是一个成功的范例,每个俱乐部都拥有一支由数据科学、运动科学、医学等不同领域专家构成的运动表现分析团队。 数据科学的用途也远不限于简单的事件统计(如:投篮、篮板球、助攻等),而是根据教练员战术需求,将比赛中由智能追踪系统捕捉到的篮球和球员的时空数据进行基于深度学习和数据挖掘的分析,帮助教练员和运动员理解数据背后的比赛模式、受伤风险、对手风格,预测各类战术的成功机会。 掌握这些信息之后,教练就能评估不同位置球员对球队的贡献程度、设计训练计划、制定相应战术。 在这样的复杂体系中,以SportVU为代表的智能化系统发挥着至关重要的作用。 SportVU技术起源于军事用途的多摄像头动态追踪技术,通过在球馆天花板上悬挂的6个摄像头,系统每秒抓取25图像,对球员的运动进行追踪分析。 传统的数据统计方法只对主要结果进行统计,而SportVU系统则可以还原整个过程,提供更加细化、量化的数据,这也代表了 体育 数据科学的一个主要发展方向。
除了团队运动中的多人时空信息分析外,对运动员个人技术动作的数据采集与分析评估技术近年来也得到了长足的发展,这背后的最主要动力是动作捕捉技术的进步。 动作捕捉技术是数字化采集三维人体运动的手段,过往由于需要复杂的设备与环境,使用非常不便,动作捕捉技术的主要应用局限于电影大片制作,在 体育 中一般仅在科研中使用。 随着动作捕捉技术向轻量化、易用性的不断发展,基于动作捕捉技术的运动分析系统也进入了实用阶段。 例如,基于可穿戴式设备的高尔夫运动动作分析与辅助训练系统MySwing,借助穿戴在球员身上的多个微型运动传感器,可以精准捕捉球员的身体以及球杆的空间运动数据并提供分析结果,利用多种不同数据可视化方式,帮助球员以及教练更好的洞察肉眼难以观察到的技术细节。 借助这样的设备,教练对球员的指导就不再“凭感觉、凭经验”,主观的经验得以量化形成数据模型,不仅对技术动作的分析更加客观,而且训练的针对性更强,训练效率更高。
运动员比赛成果的提高不仅来自于训练水平提升,运动装备的 科技 含金量提高也是其中的重要因素,甚至某些时候会对运动带来重大的改变。 纵观奥林匹克 历史 ,装备的 科技 进步对竞技成绩提高起到了重要的推动作用,连续在最近三届奥运会上称霸自行车赛场的英国队就是其中的代表。 在这项以千分之一秒来决定成绩的比赛里,每一丝细微的偏差和改进都能够改变比赛的结果,英国队应用高 科技 手段将人与车的完美结合做到了极致。 基于流体动力学与人机工程分析,每名英国选手的比赛用车都经过了精密调节,使人与车之间的契合程度达到最高。 此外,高 科技 的比赛用服、特制的赛车轮胎等,也都成为英国队的“国家秘密”。 为了防止高 科技 秘密外泄,英国自行车队甚至规定,比赛结束后装备和器械立即上缴,统一收回销毁。
我国的 体育科技 也正在迈入智能化时代。 随着2022年北京冬奥会的临近,冬奥会备战工作不断深入,许多高 科技 手段被应用于运动员训练的各个环节,在人工智能、大数据和物联网技术的帮助下,竞技 体育 的“训练— 科技 助力—保障”的新模式已经形成,并成为冬季项目补齐短板、实现跨越式发展的关键因素。 例如,在我国自主开发的风洞实验辅助训练系统中,借助风洞模拟技术,不仅可以进行实验研究,也能够开展冰雪项目辅助训练;通过全景VR滑雪模拟器,构建数字化虚拟训练场地环境,为我国高山滑雪和单板滑雪运动员提供不同地形和雪地条件的模拟,运动员在室内就能够以真实的滑雪速度和重力体验完成训练,提高比赛适应能力;多种不同动作捕捉技术被广泛应用与运动员的技术动作采集与分析,为运动员精细打磨技术动作提供有效助力。
在未来,借助大数据和人工智能手段,以数据方式对运动员在技术、战术、体能、心智、个性等多个维度进行评估,构建可量化的“冠军模型”将成为不仅切实可行,甚至不可或缺的训练与比赛方法,智能 科技 也将在训练与比赛中对教练与运动员产生愈发深远的影响。
观看比赛 数字化赛场与智能观赛
一些国外职业 体育 赛事中,观众已经可以坐在家中,通过头戴式VR显示设备,“零延时”“零距离”地观看比赛。
在蔓延全球的新冠疫情暴发后,昔日一票难求的比赛场馆已很难听到观众的呐喊声,观看赛事转播成为眼下几乎唯一的观赛方式。 丰富 体育 转播手段,让广大球迷与 体育 爱好者能够以互动性更好、更具沉浸感的方式欣赏感兴趣的赛事成为 体育 产业发展的重要环节。
培养观众对 体育 热情的一个要点是帮助他们了解项目,能够看懂比赛,阅读比赛。 为了让不熟悉项目的观众迅速、全面地了解比赛信息,对项目感兴趣的观众看到更多自己感兴趣的内容,视频AI技术的应用将成为主流。 该技术通过人工智能方法对视频画面进行学习、分析、理解和认知,涉及视频分类、人物识别、语音识别、文字识别等。 其主要的应用场景在于突破传统转播下单一的观赛形式,形成个性化观赛模式。 当观众通过特定APP观看比赛时,系统不断学习并获取其兴趣点,通过识别其喜爱的球员以及比赛中的关键动作,实时生成比赛集锦,在比赛过程中自动选择最佳观赛机位,在比赛间隙播放其最感兴趣的比赛精彩瞬间。 观众也可以随时查看获取比赛不同维度的信息,例如,查看运动员详细个人信息、了解项目规则介绍等。 随着视频AI技术的不断进步,该应用有着广阔的发展空间。
新型可视化技术、无线通信和新兴互联网技术的结合不断突破距离限制,为观众在家中实现无接触、近距离观赛与互动体验创造了条件。 其中,5G和虚拟现实(VR)技术的应用加速了智能观赛的发展,在一些国外职业 体育 赛事中,观众已经可以坐在家中,通过头戴式VR显示设备,“零延时”“零距离”地观看比赛。 利用5G“高速率、低延迟”的网络特点,2022年北京冬奥会将采用5G+8K的直播技术,届时观众可以随时随地收看高清转播,并可通过移动终端的社交软件将精彩画面实时地与亲友分享。 同时,北京冬奥会也将实现5G+VR转播,通过VR技术带来的360度观赛视角,观众可以自由旋转视角观看比赛,实现身临其境的现场感。 在VR中不仅可以看到完全真实的比赛场景,甚至可以达到超越现实的体验。 在观赛过程中,通过对场馆环境以及运动目标的识别,针对用户的喜好,还可以叠加多种数字化信息,实现个性化观赛体验,达到更好的观赛效果。
在过去,比赛中时常会由于一次不当判罚而破坏整场比赛,对比赛本身的公平性以及观赛体验带来不利影响。 针对这个问题,智能 科技 正在被引入赛场打造“智慧赛场”。 早在2006年,“鹰眼”系统就被用于网球比赛中,通过不同角度的高速摄像机捕捉的网球飞行轨迹并进行三维重建和落点计算,在出现争议比分时“鹰眼”系统辅助裁判确定网球的精确落点。 类似技术也被引入到足球比赛中成为门线技术,通过计算机辅助,判断足球是否越过球门线,从而确定该进球是否有效。 该技术2013年由国际足联决定正式引入世界杯,成为足球史上高 科技 被采纳的一个 历史 性决定。 2018年俄罗斯世界杯足球赛期间,国际足联更首次在比赛中采用了视频助理裁判系统(VAR),当比赛中出现球进门、红牌、红黄牌罚错对象和点球这四种情况时,VAR系统就会提醒场上裁判,通过视频回放与自动识别技术纠正误判、漏判。 此外,在以体操为代表的针对技巧与难度打分的项目中,人工智能裁判也正在酝酿之中。 由于竞争的激烈,体操运动员之间的动作差异变得越来越细小、微妙,对裁判的能力要求也越来越高,而裁判在长时间工作后保持评分的准确性也更加困难。 人工智能体操评分系统通过3D激光传感器测量并建立运动员的三维人体运动模型,就其旋转速度、肢体摆动幅度及跳跃高度做出极为精确的记录,并与数据库资料进行比较,从而判断运动员技术动作是否成功、是否需要加分、减分。 据预测,如果人工智能评分技术在体操中测试顺利,还将被扩大到花样滑冰、跳水等其他比赛项目之中。
大众健身 实现专业化和增强 娱乐 性
智能化技术正在不同的运动项目中逐渐得以应用,运动技术的评估与训练辅助是人工智能技术在全民健身产业发展中的一个重要应用领域。
人们希望在专业人员的指导下有计划、有步骤的运动,但专业化健身指导信息资源与途径匮乏,大众健身活动中难免存在一定的盲目性、随意性以及风险。 在一些运动科学发达,普及程度高的国家,按照“运动处方”科学地进行锻炼,是普遍被所接受的事情,但在我国运动处方对绝大多数人来说仍然是一个新概念,运动处方师更是稀缺。 运动处方是指导人们采用最适合的锻炼项目,以最适当的运动强度和活动时间,根据锻炼者的基本情况与评测结果,结合主客观条件,用处方的形式制定对锻炼者适合的运动内容、运动强度、运动时间及频率,并指出运动中的注意事项,以达到科学的、有计划的健身目的。 针对人民群众对于科学健身的迫切需求与科学指导信息资源不足之间的矛盾,可以预见基于人工智能技术的运动处方管理系统在我国将有着巨大的发展潜力。
智能化的运动处方系统建立在大量的专家知识基础上,以用户的体质测试数据为基础,对用户的运动能力进行充分评估,预测可能的运动风险,结合其锻炼目的制定健身运动处方,并对锻炼过程进行动态监控,对运动处方有效性进行不断校验,在大数据的基础上,通过机器学习进而对运动处方进行持续优化。
智能可穿戴式设备的迅速发展为运动处方的制定与有效执行创造了有利条件。 当跑动距离、速度、心率、心电、血氧等越来越多的指标得以在智能手环、智能手表等可穿戴式设备中实现的时候,大型专业设备变成了每个人都可以随身携带的 健康 助手,过去复杂的测试现在不知不觉就得以完成,智能运动处方已经不再遥远。
在达到合适运动量的同时,锻炼者保持良好的运动技术同样重要,这也需要专业知识的指导。 以最常见的跑步为例,跑者的技术动作如果存在问题,不仅会影响到跑步的运动表现,更是导致发生运动损伤的关键因素。 对于专业的研究人员来说,跑步过程中的技术动作可以用脚落地模式、地面接触时间、竖向摆动以及膝关节屈伸角度等专业数据指标来描述,过往这些都需要在实验室环境下才能进行精确的分析,而现在已经出现面向普通消费者的智能产品,通过自动化手段帮助跑者诊断跑步中的技术问题并基于数据来指导其改进,从而使普通人也能接受到专业的运动技术辅导。 类似的智能化技术正在不同的运动项目中逐渐得以应用,运动技术的评估与训练辅助是人工智能技术在全民健身产业发展中的一个重要应用领域。
为了帮助锻炼者按照计划坚持进行运动,提升锻炼过程中的 娱乐 性也成为重点。 不同形式的互动与社交方式通过智能设备被引进到锻炼中:基于智能可穿戴设备的锻炼记录、打卡排名已经非常普及;通过智能互动屏幕,锻炼者与虚拟数字教练进行互动,或者通过摄像头与麦克风在锻炼过程中与其他人进行社交的产品受到追捧;更加具有突破性的新技术也将很快从实验室走向大众,在户外锻炼时通过增强现实(AR)眼镜进行 娱乐 与社交的“黑 科技 ”已经不再遥远。 在智能 科技 的助力下,大众健身将变得更加科学、有效,也更加富有趣味性。
(作者:刘昊扬、崔一雄、陶宽,均来自北京 体育 大学,刘昊扬系教授、崔一雄系博士后、陶宽系讲师)
2018俄罗斯世界杯 这些黑科技你都看到了吗?
伴随着德意志战车的提前抛锚、五星巴西喀山的意外陨落,本届俄罗斯世界杯俨然已成为“欧洲杯”,四强队伍全部来自欧洲。 除了不断的爆冷与惋惜外,这届世界杯给球迷们带来了太多惊喜与意外,而无处不在的黑科技自然也扮演了极其重要的角色。
VAR视频助力裁判——并不是万能的
2018年6月16日被誉为是世界杯史上革命性的一天,这是世界杯历史上第一次使用VAR并改判了判罚结果。
VAR全称Video Assistant Referee,译为视频助理裁判系统。 其实质是使用视频回放技术帮助主裁判作出正确判罚决定,这也意味着VAR本身不会做出任何决定,最终判罚仍取决于当值主裁判。
据了解,VAR团队由四人组成,除组长VAR视频助理裁判,还有三人协助,他们各司其职,最大限度保证比赛的公平公正,本届俄罗斯世界杯共有13名VAR裁判。
但VAR也不是万能的,其在使用过程中也有诸多注意事项。 按照国际足联的规定,VAR的使用原则是“minimum interference, maximum benefit”,即“最小限度地打断比赛,最大限度地获得收益”。 只有当涉及球进门、红牌、红黄牌罚错对象和点球这四种情况时,VAR才能介入。 其他任何情况下,哪怕裁判员发生错判误判,VAR都不能介入。 此前瑞士队与塞尔维亚队的比赛中,主裁布里奇虽然错判但仍有拒看VAR回放的权利,虽说国际足联已经公开处罚并强制遣返,但比赛结果并不会因此改变。
电视之星18——黄油手怪我咯
自1970年开始,历届世界杯用球均由Adidas提供,2018俄罗斯世界杯官方用球被命名为Telstar18(官方中文名:电视之星),被誉为“史上最圆足球”。
穆斯莱拉的黄油手
Telstar18表面由6块皮面组成,采用球皮热粘合技术,具有耐用、防水、防砂砾等特点,其直角拼接的凹槽则会令球体在飞行的过程中产生非线性运动,对于脚法犀利的球员,更能踢出想要的弧线,而对于守门员来说,运行路线的不确定性无疑是噩梦。 在本届世界杯的四分之一决赛中,法国对阵乌拉圭,下半场格列兹曼远射,穆斯莱拉的黄油手在一定程度上也与此次世界杯用球有关。
据科研团队的研究,表皮光滑度的增加虽然提升了球速,但是下坠轨迹明显增加下皮球的运行距离实际上要更短;而在远距离传射方面,“Telstar18”的飞行距离要比上届的“桑巴荣耀”短9%-10%左右。
除了制造工艺,Telstar18还首次置入了NFC近场交互芯片。 NFC是Near Field Communication缩写,即近距离无线通讯技术,能够与智能手机进行简单的互动,包含获取Telstar 18 的产品信息以及特殊的小游戏挑战。 目前很多智能手机也支持NFC技术,特别是在移动支付方面。
门线技术——球进了?球没进?
门线技术(Goal-line technology)是一项近年来发展起来的足球运动辅助技术,主要是基于鹰眼系统或磁场传感器系统的原理运行,可以判断球是否越过了球门线,从而判断是否进球有效。 在本届世界杯上,法国对阵澳大利亚,博格巴一脚射门打在对方横梁上,皮球砸在地上随后被门将没收,球到底进没进,恐怕连门将也不一定清楚。 这时候利用门线技术就可以清楚地看到,皮球越过球门线后弹出,进球有效,法国2:1力克澳大利亚。
智能手表——内场裁判员专属订制
这款场内裁判员专属订制的价值 5200 美元的智能手表由Hublot推出,基于 Wear OS 操作系统,拥有与世界杯相关的众多功能,例如每场比赛开始前15分钟的提醒,比赛期间的比分、进球球员的名称,替补球员信息显示以及比赛结束前的提醒等等。
除此之外,这款智能手表还能与上面提到的门线技术联动,一旦进球,裁判员便能在 1 秒内收到手表的提醒。
人墙定位喷雾剂——文明踢球,切莫越线
这是14年巴西世界杯上首次出现的神器,此前从未出现过在世界性大赛中,本次也被用于俄罗斯世界杯。 其作用是在任意球的主罚过程中,可以用该喷雾剂在人墙需要退后的位置喷出一条白线为界,以防人墙向前移动违例,进一步保证罚球的正规性。 防守方人墙向前挪动或者进攻方挪球之类的小动作,因为人墙定位喷雾剂的存在从此杜绝。
更重要的是,这条线会在标记片刻后消失,且对草地和空气没有任何污染。 此外,这种喷雾剂的体积很小,方便主裁判挂在腰间,不会影响主裁判在场上的跑动和执法。
EPTS电子性能和追踪系统——平板在手,天下我有
这项技术主要功能是记录球员在比赛中的各项数据,如即时位置信息、移动速度、传球、铲球以及射门的数据,而这些信息最迟会在 30 秒内输送到团队的平板电脑上,有助于教练、医疗团队全面掌握球员的技术信息和身体状况,从而更精准的制定比赛策略或医疗求助。
2018俄罗斯世界杯半决赛将于11日正式打响,届时你可以留意上述提到的各类黑科技。智能电视用户可通过当贝市场下载优酷TV、当贝影视快搜观看世界杯半决赛直播,畅享2018俄罗斯世界杯的史诗时刻!
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