三個全球知名的體育組織如何應用人工智能（AI）和機器學習（ML）技術改善數(shù)據(jù)的利用、球員安全、教練決策和提升比賽表現(xiàn)。
圖源：RAUL JICHICI（圖片上傳者，可以譯為用戶RAUL JICHICI，或者RAUL JICHICI）?/ SHUTTERSTOCK
【睿觀：文章討論了三個全球知名的體育組織如何應用人工智能（AI）和機器學習（ML）技術改善數(shù)據(jù)的利用、球員安全、教練決策和提升比賽表現(xiàn)。這些應用證明了AI和ML技術在體育領域大量數(shù)據(jù)分析及實時決策中的重要作用，并提出要成功實現(xiàn)這些技術的整合，需要建立跨學科團隊，不僅包括數(shù)據(jù)科學家，還需要具備相關運動專業(yè)知識的分析師和教練。具體的三個案例包括：
提高NFL球員的安全性：通過與Amazon Web Services（AWS）合作開發(fā)的Digital Athlete平臺，NFL通過科技預測球員受傷風險，從而實現(xiàn)傷害預防。該平臺通過攝像機、RFID標簽等方式收集的豐富數(shù)據(jù)分析比賽中的球員定位與動態(tài)。
改變網(wǎng)球教練的能力：在2023年Billie Jean King Cup中，國際網(wǎng)球聯(lián)合會（ITF）與微軟合作創(chuàng)建了基于AI的平臺，提供即時數(shù)據(jù)分析以協(xié)助教練優(yōu)化球員表現(xiàn)。利用球追蹤攝像頭和3D雷達系統(tǒng)等技術，結合實時得分數(shù)據(jù)為教練提供洞察，并通過Microsoft Surface平板傳遞。
西班牙足球甲級聯(lián)賽（La Liga）采用AI和ML為球員和教練提供新見解：La Liga借助微軟Azure基礎設施和一種叫做Mediacoach的數(shù)據(jù)分析平臺來分析和呈現(xiàn)每場比賽的數(shù)據(jù)，該平臺通過多個攝像機收集的數(shù)據(jù)來分析球員和裁判位置、球的運動情況等。】
大約10年前，體育分析方法的先驅Bill James（比爾·詹姆斯）說，如果有一件事他希望更多的人了解與棒球有關的sabermetrics（賽伯計量學，又譯為棒球記錄統(tǒng)計分析、棒球統(tǒng)計學。運動科學之一，對于棒球活動進行客觀的分析，特別是針對于在棒球比賽時的棒球統(tǒng)計數(shù)據(jù)做出解釋與評估。這個學門最早源自于Bill James/比爾·詹姆斯對棒球統(tǒng)計數(shù)據(jù)所做的一系列分析。它以SABR/美國棒球研究協(xié)會的縮寫，再加上計量學的字尾 metrics 所組成。），那就是數(shù)據(jù)不是重點。關鍵是用像剃刀一樣使用數(shù)據(jù)來剔虛求實。
James（詹姆斯）當時說：“人們之所以對棒球很難建立理解，是因為整個行業(yè)都在兜售關于數(shù)據(jù)的荒謬想法?！?/span>
自從作家Michael Lewis（邁克爾·劉易斯）在他2003年出版的著作《Moneyball: The Art of Winning an Unfair Game/點球成金：贏得不公平比賽的藝術》中普及了賽伯計量學以來，體育分析已經(jīng)遠遠超越了棒球。計算機視覺、人工智能和ML（機器學習，Machine Learning，是研究計算機怎樣模擬或實現(xiàn)人類的學習行為，以獲取新的知識或技能，重新組織已有的知識結構使之不斷改善自身的性能。）現(xiàn)在都發(fā)揮了作用。
以下是國際體育組織如何使用人工智能和機器學習來改變球員和教練對待他們的運動的方式的三個例子。
一、提高NFL球員的安全
NFL（National Football League，職業(yè)橄欖球大聯(lián)盟，居北美四大職業(yè)體育運動聯(lián)盟之首，也是世界上規(guī)模最大的職業(yè)橄欖球大聯(lián)盟。聯(lián)盟最早在1920年5月成立。NFL職業(yè)橄欖球聯(lián)盟由32支來自美國不同地區(qū)和城市的球隊組成，分為美國橄欖球聯(lián)會/AFC和國家橄欖球聯(lián)會/NFC兩個聯(lián)會。每個聯(lián)會由東西南北四個分區(qū)組成，每個分區(qū)有四支球隊和附屬球員。）正在利用人工智能和預測分析來提高球員的安全性。NFL與合作伙伴Amazon Web Services/AWS（亞馬遜云計算服務，是亞馬遜提供的是全球最全面、應用最廣泛的云平臺，從全球數(shù)據(jù)中心提供超過 200 項功能齊全的服務。）合作，開發(fā)了Digital Athlete（數(shù)字運動員。亞馬遜AWS與NFL宣布達成合作協(xié)議，雙方將共同開發(fā)，讓運動員無需親自上場，就能通過計算機模擬參與不同比賽場景的測試。通過這個平臺，使用者可以讓運動員得到更好的治療，也能以此預防運動員出現(xiàn)傷病。此外，這個平臺還能用于尋找腦震蕩發(fā)生的原因。）平臺，該平臺使用計算機視覺和機器學習，根據(jù)比賽和身體位置來預測哪些球員受傷的風險最高。
Digital Athlete從球員的radio frequency identification/RFID（射頻識別。其原理為閱讀器與標簽之間進行非接觸式的數(shù)據(jù)通信，達到識別目標的目的。應用非常廣泛，典型應用有動物晶片、汽車晶片防盜器、門禁管制、停車場管制、生產(chǎn)線自動化、物料管理。）標簽、放置在球場周圍的38臺5K光學跟蹤攝像機（每秒捕獲60幀）以及天氣、設備和比賽類型等其他來源中提取數(shù)據(jù)。在每周的游戲中，該平臺捕獲和處理680萬視頻幀和文件，并記錄球員在球場上的約1億個定位和位置。它還從實踐中提取數(shù)據(jù)，總共有超過5億個數(shù)據(jù)點。
AWS的全球體育負責人Julie Souza（朱莉·索薩）說：“我們正在對比賽中的場景進行數(shù)百萬次模擬，以告訴球隊哪些球員受傷的風險最高，他們會利用這些信息制定個性化的傷害預防課程?！?/span>
風險緩解模型可以用來分析訓練數(shù)據(jù)，確定球員的理想訓練量，同時將受傷風險降至最低。
Souza（索薩）的建議是：培養(yǎng)好奇心。
和其他數(shù)據(jù)驅動的項目一樣，Souza（索薩）說，Digital Athlete使用數(shù)據(jù)，而不是直覺和本能，來了解在比賽和練習期間在球場上發(fā)生了什么。
“這實際上是關于擁有一種你很好奇的心態(tài)?！彼f，“第一件事是制定數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，建立數(shù)據(jù)基礎，然后提出問題。”
二、計算機視覺改變了網(wǎng)球教練能力
為了參加2023年的Billie Jean King Cup（比利·簡·金杯，香港稱為聯(lián)合會杯，臺灣稱為聯(lián)邦杯，是世界最重要的國家女子網(wǎng)球團體賽事，創(chuàng)立于1963年。比利·簡·金杯是每年一度的世界女子網(wǎng)球團體賽，也是世界網(wǎng)壇層次最高，影響最大的國際性女子團體賽。2020年9月17日，國際網(wǎng)球聯(lián)合會宣布，原女子網(wǎng)球團體賽事聯(lián)合會杯，正式更名為“比利·簡·金杯”，以此來紀念這位女子網(wǎng)球發(fā)展的先驅。）上，International Tennis Federation/ITF（國際網(wǎng)球聯(lián)合會。簡稱國際網(wǎng)聯(lián)，1913年在法國巴黎成立。現(xiàn)有協(xié)會會員210個。其中145個為正式會員，65個為無表決權的聯(lián)系會員。）與微軟合作開發(fā)了一個基于人工智能的平臺，提供比賽實時見解，幫助教練調整球員的表現(xiàn)。
BJK杯是女子運動中規(guī)模最大的年度國際團體賽，每年有16支國家隊有資格爭奪這一久負盛名的冠軍。就像男子戴維斯杯一樣，這是為數(shù)不多的一些允許隊長在比賽結束時指導球員的網(wǎng)球比賽之一。
ITF在2021年與微軟合作，為其BJK杯的比賽洞察平臺提供動力。該平臺使用球跟蹤攝像機和3D雷達系統(tǒng)來生成球場上的現(xiàn)場比賽數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)被輸入Azure（Microsoft Azure是微軟基于云計算的操作系統(tǒng)，主要目標是為開發(fā)者提供一個平臺，幫助開發(fā)可運行在云服務器、數(shù)據(jù)中心、Web和PC上的應用程序。云計算的開發(fā)者能使用微軟全球數(shù)據(jù)中心的儲存、計算能力和網(wǎng)絡基礎服務。），并與實時得分數(shù)據(jù)相結合，以揭示發(fā)球模式、回球和球員在球場上的移動的見解。然后，這些見解將通過Microsoft Surface（是美國微軟公司推出的全新硬件品牌，微軟公司于2012年6月19日發(fā)布了Surface系列平板電腦。這款平板電腦采用鎂合金機身10.6英寸顯示屏，配備USB 2.0或3.0接口，使用Windows 8操作系統(tǒng)。微軟官網(wǎng)將其稱為“全高清顯示屏”，屏幕比例為16:9。這款產(chǎn)品分為兩個版本：一個使用Windows 8專為ARM設計的版本W(wǎng)indows RT；另一個使用英特爾Core i5 Ivy Bridge處理器，使用Windows 8 Pro 。2012年10月26日，中國市場由蘇寧全球同步首發(fā)微軟Surface。）上的儀表板提供給團隊隊長。
ITF的執(zhí)行董事Mat Pemble（馬特·彭布爾）說：“我們開始關注如何利用這些數(shù)據(jù)來支持球員、教練、團隊和幕后參與的每個人?！?/span>
Capel Davies（卡佩爾·戴維斯）的建議：專注于溝通。
ITF的科學和技術主管Jamie Capel-Davies（杰米·卡佩爾戴維斯）表示，如果你不能及時有效地溝通并利用這些指標，那么指標就沒有多大意義。
“我們關注的一個關鍵問題是，什么是最重要的指標，以及如何才能有效地溝通。”他說，“這款應用的優(yōu)點在于它非常直觀，而且有合理的定制量?！?/span>
三、La?Liga采用AI和機器學習來實現(xiàn)巔峰表現(xiàn)
La Liga（西班牙足球甲級聯(lián)賽，簡稱“西甲”。是西班牙最高等級的足球聯(lián)賽，也是歐洲及世界最高水平的職業(yè)足球聯(lián)賽之一，現(xiàn)有參賽球隊20支。參加過西甲迄今為止所有賽季的球隊有3支：皇家馬德里、巴塞羅那和畢爾巴鄂競技。西甲同時亦是出產(chǎn)《法國足球》金球獎與世界足球先生最多的聯(lián)賽。聯(lián)賽歷史上，奪冠次數(shù)最多的球隊是皇家馬德里，共有35次；其次是巴塞羅那，有27次，馬德里競技11次。）正在利用人工智能和機器學習為球員和教練提供新的見解。
在微軟的幫助下，La Liga創(chuàng)建了一個名為Mediacoach（該平臺使用Azure基礎設施來收集、解釋和展示每場比賽近乎實時捕獲的約350萬個數(shù)據(jù)點的洞察。Mediacoach如今已經(jīng)發(fā)展成為LaLiga Tech的核心業(yè)務——LaLiga Tech是一家端到端的技術子公司，利用西甲聯(lián)賽的創(chuàng)新成果為體育和娛樂行業(yè)提供技術平臺、服務和咨詢服務。）的數(shù)據(jù)分析平臺，該平臺使用Azure基礎設施來收集、解釋和展示通過16個光學跟蹤攝像機幾乎實時捕獲的大約350萬個數(shù)據(jù)點的見解。這些攝像機安裝在聯(lián)盟的每個體育場，用于捕捉球員和裁判的位置以及球的運動數(shù)據(jù)。
“有了每月如此龐大的數(shù)據(jù)，我們能夠提供統(tǒng)計數(shù)據(jù)和報告?！盠a Liga的創(chuàng)新經(jīng)理Ana Rosa Victoria Bruno（安娜·羅莎·維多利亞·布魯諾）說，“該系統(tǒng)中有112,000份報告和800萬比特的信息，這對42個俱樂部來說是一個巨大的信息量?！?/span>
提供給廣播公司來提升球迷參與度的工具之一是進球概率模型，該模型利用了一系列變量，包括球員的視線（考慮對方球員的位置）；球與守門員、球與球門之間的距離；以及與最近防守球員的距離和角度，以衡量完成給定得分機會的概率。計算還考慮了基于變量的球員效率指標，例如球員每場比賽和每次射門的進球率。
Bruno（布魯諾）的建議：創(chuàng)建一個多學科的團隊。
Bruno（布魯諾）表示，這需要一支由足球分析師、商業(yè)情報分析師和西甲分析團隊組成的多學科團隊才能取得成功。她說：“挑戰(zhàn)之一是，為了將這些原始數(shù)據(jù)轉化為知識，我們不僅需要數(shù)據(jù)科學家，還需要足球分析師、用戶體驗專家和教練?！?/span>
作者：Thor Olavsrud（托爾·奧拉夫斯魯?shù)拢?/span>
高級作家Thor Olavsrud（托爾·奧拉夫斯魯?shù)拢镃IO.com供稿數(shù)據(jù)分析、商業(yè)智能和數(shù)據(jù)科學方面的文章。他住在紐約。
譯者：寶藍 @lex
