科技行者 4月3日 北京消息 人工智能與大數(shù)據(jù)分析正快速提升頂級(jí)運(yùn)動(dòng)員的賽事表現(xiàn)，這是否意味著此類技術(shù)將在運(yùn)動(dòng)科技領(lǐng)域掀起新的競(jìng)賽?

如果大家關(guān)注頂尖運(yùn)動(dòng)員的賽事表現(xiàn)，就會(huì)意識(shí)到已經(jīng)很難想象其成績(jī)還能有多大的提升空間。然而，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)正幫助其慢慢提升成績(jī)——包括將短跑成績(jī)?cè)偬嵘泓c(diǎn)幾秒、延長(zhǎng)跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的滯空時(shí)間并幫助您最喜愛的前鋒在網(wǎng)絡(luò)中練習(xí)投籃。

這一切實(shí)際上都始于數(shù)據(jù)收集。事實(shí)上，數(shù)據(jù)收集應(yīng)該被視為一種正常的訓(xùn)練思路。電影《點(diǎn)球成金》基于奧克蘭棒球隊(duì)的真實(shí)故事，其在2002年利用數(shù)據(jù)科學(xué)成功擊敗競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。而到如今的2018年，聯(lián)網(wǎng)傳感器與連接體系的組合將使這種成績(jī)提升思路迎來新的飛躍。

Sports Technology Awards(世界體育科技大獎(jiǎng)，被譽(yù)為體育科技的“奧斯卡”。2014年創(chuàng)設(shè)于倫敦，專注探索并發(fā)掘人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、智能穿戴、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、生物科學(xué)、3D打印等前沿科技在體育產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，覆蓋歐美一線體育、科技、互聯(lián)網(wǎng)公司，至今已成功舉辦四屆) CEO Rebecca Hopkins表示，“在這一領(lǐng)域，最重要的初步轉(zhuǎn)變就是利用GPS追蹤速度表現(xiàn)。”澳大利亞初創(chuàng)企業(yè)Catapult Sports等公司率先推出了此類服務(wù)，開始于2006年利用GPS追蹤運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技成績(jī)。這意味著培訓(xùn)研究開始走出實(shí)驗(yàn)室，真正步入現(xiàn)場(chǎng)。目前，除澳大利亞足球聰明之外，NBA、NFL等美國(guó)體育聯(lián)盟也開始使用這項(xiàng)技術(shù)。

從教練到5000米業(yè)余愛好者，再到職業(yè)馬拉松運(yùn)動(dòng)員，如今人們會(huì)佩戴更為精確的傳感器。Hopkins指出，“這些裝置的具體功能也轉(zhuǎn)為記錄健康及運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)等方面的指標(biāo)，例如水合作用、恢復(fù)情況、睡眠水平、跳躍能力、打擊力等等。以此為基礎(chǔ)，相關(guān)人員將能夠作出決定以避免受傷、判斷何時(shí)最適合替換選手以及如何設(shè)計(jì)個(gè)人訓(xùn)練內(nèi)容。”

虛擬體育

訓(xùn)練工作絕不僅限于為選手表現(xiàn)計(jì)時(shí)——其核心體現(xiàn)在引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員如何在特定情況下做出最優(yōu)反應(yīng)，并從錯(cuò)誤當(dāng)中吸取教訓(xùn)。長(zhǎng)期以來，教練們一直要求選手觀看特定比賽的視頻，從而發(fā)現(xiàn)其中的錯(cuò)誤或了解對(duì)手的行動(dòng)思路。而憑借著360度視頻及虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)的輔助，如今這方面訓(xùn)練開始變得更加完善。

Hopkins表示，“VR已經(jīng)開始在訓(xùn)練當(dāng)中得到廣泛使用，其能夠幫助運(yùn)動(dòng)員做好準(zhǔn)備，或者重現(xiàn)比賽情況并思考如何取得更好的成績(jī)。”其中包括讓騎行者更好地觀察路線、顛簸情況等。未來學(xué)家Matthew Griffin指出，“當(dāng)英國(guó)隊(duì)的自行車手在特定彎道處轉(zhuǎn)變時(shí)，VR將幫助其了解路肩石的具體位置。”

雖然VR提供的環(huán)境還達(dá)不到真實(shí)水平，但其仍能夠幫助運(yùn)動(dòng)員了解不同的道路或賽場(chǎng)布局。”此外，這里還有一定的心理學(xué)作用：選手可以獨(dú)自練習(xí)，而不必面對(duì)充滿噓聲或歡呼聲的體育場(chǎng)。虛擬現(xiàn)實(shí)能夠幫助運(yùn)動(dòng)員以虛擬形象重新體驗(yàn)以往比賽中的失利場(chǎng)景。但這還僅僅只是開始，Griffin表示“虛擬現(xiàn)實(shí)允許我們重新開始并從錯(cuò)誤中吸取教訓(xùn)。但展望未來，相信會(huì)有由人工智能組成的、能夠與專業(yè)運(yùn)動(dòng)員直接對(duì)抗的實(shí)時(shí)環(huán)境。”

2012年奧運(yùn)會(huì)期間的英國(guó)參賽隊(duì)

這就像是控制虛擬角色游玩電腦游戲一樣。STRIVR等企業(yè)已經(jīng)開始提供沉浸式的數(shù)字化訓(xùn)練環(huán)境，允許運(yùn)動(dòng)員以不損傷身體的方式進(jìn)行練習(xí)——即利用仿真視頻游戲排練實(shí)際比賽條件。

Griffin指出，“人工智能已經(jīng)開始提取并學(xué)習(xí)關(guān)于選手及戰(zhàn)術(shù)等方面的知識(shí)——我們已經(jīng)擁有一套龐大的相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。其中包含著數(shù)百萬小時(shí)的NFL與英超聯(lián)賽鏡頭。”如此一來，教練及職業(yè)經(jīng)理們將能夠分析哪些因素會(huì)對(duì)其隊(duì)伍及選手造成實(shí)際影響，而哪些不會(huì)。他們可根據(jù)需求調(diào)整戰(zhàn)略以贏得比賽——歸功于俄勒岡州立大學(xué)研究的不懈努力，這一切已經(jīng)在NFL當(dāng)中得到試用。

人造教練

這種方法要求人工智能從現(xiàn)有比賽當(dāng)中尋找最佳策略，也就意味著其效能上限最多與人類持平。因此著眼未來，我們需要由機(jī)器給出自己的判斷結(jié)論。

Griffin解釋稱，“現(xiàn)代人工智能的主要能力在于觀看大量視頻以進(jìn)行場(chǎng)景回溯，例如從曼聯(lián)隊(duì)勝出的比賽當(dāng)中理解其特定策略發(fā)揮了怎樣的作用。但作為人工智能方案，其完全可以立足實(shí)際情況作出自己的判斷，并由此帶來令人驚嘆的進(jìn)步。換言之，我們應(yīng)當(dāng)允許人工智能自行作出模擬并構(gòu)建自己的策略方案。”

Griffin補(bǔ)充稱，“其中一部分策略甚至是我們?nèi)祟愑肋h(yuǎn)想象不到的。當(dāng)我們開始放棄人類先入為主的想法，并開始允許這些人工智能通過自己的觀察與思考建立新策略，其結(jié)果才會(huì)真正令人大開眼界。教練們也許會(huì)說，‘我從來沒想到過這樣的策略，這實(shí)在是太過隨機(jī)了。’但事實(shí)證明，其很可能確有效果。”在此基礎(chǔ)之后，未來人工智能將在體育賽場(chǎng)上創(chuàng)造更多奇跡。

但科技所帶來的成績(jī)提升也許會(huì)造成不公平的競(jìng)賽環(huán)境，而體育機(jī)構(gòu)此前就曾經(jīng)對(duì)部分創(chuàng)新活動(dòng)施以禁令。早在2008年，Speedo公司推出的由疏水材料制作的LZR Racer泳衣能夠使選手的成績(jī)提升2%，并導(dǎo)致兩年內(nèi)超過130項(xiàng)世界紀(jì)錄被打破。面對(duì)這樣的情況，該泳衣以屬于“技術(shù)性輔助工具”為由被封禁。

奧運(yùn)游泳選手Thiago Pereira與Ryan Lochte穿著2015年Speedo公司推出的Fastskin LZR Racer X泳衣

但評(píng)估虛擬現(xiàn)實(shí)與分析技術(shù)的具體成效絕非易事。Griffin表示，“這正是體育組織面臨的最大難題之一。”

無論各類組織機(jī)構(gòu)如何管理體育科技的發(fā)展，相信未來的競(jìng)賽都將受到相關(guān)影響。Griffin指出，“我們正逐漸走向技術(shù)優(yōu)勢(shì)的新時(shí)代。如果硬要從足球隊(duì)以及奧賽團(tuán)隊(duì)手中奪走這些技術(shù)，他們很可能會(huì)爆發(fā)強(qiáng)烈的抵觸情緒。當(dāng)然，很難說技術(shù)的存在是否會(huì)給國(guó)家?guī)聿还降募夹g(shù)優(yōu)勢(shì)。英國(guó)自行車選手很可能會(huì)從VR技術(shù)中受益，但其它國(guó)家也可以采取同樣的訓(xùn)練方案。”

另外，監(jiān)管機(jī)構(gòu)的行動(dòng)往往要遠(yuǎn)落后于技術(shù)行業(yè)。這意味著即使其采取行動(dòng)，體育團(tuán)隊(duì)可能也已經(jīng)開始采用其它新技術(shù)。Griffin表示，“我們正迎來一場(chǎng)技術(shù)競(jìng)賽，且部分國(guó)家在技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位。英國(guó)就是其中之一，看看英國(guó)自行車隊(duì)在上屆奧運(yùn)會(huì)上的表現(xiàn)就知道。有些國(guó)家甚至認(rèn)為英國(guó)存在作弊行為，因?yàn)槠涑煽?jī)實(shí)在太過突出。”但這實(shí)際上要?dú)w功于新車、新頭盔、新外套以及VR模擬器等等技術(shù)方案。

我們將走向何處?

科技在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用將繼續(xù)增長(zhǎng)——教練與訓(xùn)練者擁有的數(shù)據(jù)越多，運(yùn)動(dòng)成績(jī)就越出色。Hopkins表示，“分析技術(shù)很可能會(huì)繼續(xù)發(fā)展，但目前還很難判斷尚有哪些空白需要填補(bǔ)。”

更多數(shù)據(jù)也將帶來更多改進(jìn)機(jī)會(huì)。納米材料或反應(yīng)性材料能夠像Speedo泳衣顛覆游泳運(yùn)動(dòng)一樣改變其它項(xiàng)目。未來的裝備將能夠升溫或降溫，從而根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的呼吸等指標(biāo)始終保持最合適的體溫。此外，裝備制造商還可以向織物中嵌入軟傳感器以分析運(yùn)動(dòng)員當(dāng)前的無機(jī)鹽水平、體內(nèi)含水量、當(dāng)前運(yùn)動(dòng)姿態(tài)以及所處位置等指標(biāo)。Griffin表示，“我們獲得的數(shù)據(jù)越多，AI系統(tǒng)得到的反饋也就越豐富。”

然而，也有一些技術(shù)進(jìn)步并不是為了提高成績(jī)，而只是保護(hù)選手免受傷害。目前，腦震蕩已經(jīng)成為NFL及其它頂級(jí)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中的一大難題。Hopkins指出，“運(yùn)動(dòng)員需要得到良好的保護(hù)。管理機(jī)構(gòu)在道德及財(cái)務(wù)層面，都有必要確保運(yùn)動(dòng)員得到關(guān)懷，而科技在這方面將發(fā)揮非常關(guān)鍵的作用。”

但在另一方面，運(yùn)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展可能會(huì)變得更為激進(jìn)——基因譜分析可能會(huì)在訓(xùn)練實(shí)際開始前就揭示出一位選手的最大潛力，而DNA編輯則可通過破壞身體的方式提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。神經(jīng)刺激能夠讓虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練更進(jìn)一步，通過腦機(jī)接口直接刺激大腦中的特定部位以提高成績(jī)。美國(guó)高臺(tái)滑雪隊(duì)目前已經(jīng)開始利用Halo Neroscience的頭戴裝置提升肌肉訓(xùn)練效果。

Griffin指出，“我們討論的已經(jīng)不再是提高健康水平，而是幫助奧運(yùn)選手讓本已極高的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)更上一層樓。”換言之，繼仿生學(xué)技術(shù)成果讓殘疾運(yùn)動(dòng)員獲得超越普通選手的成績(jī)之后，大腦訓(xùn)練還將進(jìn)一步加劇這種差距。

Hopkins則總結(jié)稱，“科技的發(fā)展將始終與人類的體育事業(yè)密切相關(guān)。正如‘刀鋒戰(zhàn)士’憑借著強(qiáng)大的義肢勇奪冠軍，未來我們可能會(huì)看到殘疾人選手在短跑領(lǐng)域勝過健碩的普通奧運(yùn)選手——這樣的前景無疑令人非常興奮。”