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三個(gè)全球知名的體育組織如何應(yīng)用人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）技術(shù)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(gè)全球知名的體育組織如何應(yīng)用人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）技術(shù)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(yīng)用證明了AI和ML技術(shù)在體育領(lǐng)域大量數(shù)據(jù)分析及實(shí)時(shí)決策中的重要作用，并提出要成功實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的整合，需要建立跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)，不僅包括數(shù)據(jù)科學(xué)家，還需要具備相關(guān)運(yùn)動(dòng)專業(yè)知識(shí)的分析師和教練。具體的三個(gè)案例包括：
提高NFL球員的安全性：通過(guò)與Amazon Web Services（AWS）合作開(kāi)發(fā)的Digital Athlete平臺(tái)，NFL通過(guò)科技預(yù)測(cè)球員受傷風(fēng)險(xiǎn)，從而實(shí)現(xiàn)傷害預(yù)防。該平臺(tái)通過(guò)攝像機(jī)、RFID標(biāo)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(dòng)態(tài)。
改變網(wǎng)球教練的能力：在2023年Billie Jean King Cup中，國(guó)際網(wǎng)球聯(lián)合會(huì)（ITF）與微軟合作創(chuàng)建了基于AI的平臺(tái)，提供即時(shí)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(dá)系統(tǒng)等技術(shù)，結(jié)合實(shí)時(shí)得分?jǐn)?shù)據(jù)為教練提供洞察，并通過(guò)Microsoft Surface平板傳遞。
西班牙足球甲級(jí)聯(lián)賽（La Liga）采用AI和ML為球員和教練提供新見(jiàn)解：La Liga借助微軟Azure基礎(chǔ)設(shè)施和一種叫做Mediacoach的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)來(lái)分析和呈現(xiàn)每場(chǎng)比賽的數(shù)據(jù)，該平臺(tái)通過(guò)多個(gè)攝像機(jī)收集的數(shù)據(jù)來(lái)分析球員和裁判位置、球的運(yùn)動(dòng)情況等。】
大約10年前，體育分析方法的先驅(qū)Bill James（比爾·詹姆斯）說(shuō)，如果有一件事他希望更多的人了解與棒球有關(guān)的sabermetrics（賽伯計(jì)量學(xué)，又譯為棒球記錄統(tǒng)計(jì)分析、棒球統(tǒng)計(jì)學(xué)。運(yùn)動(dòng)科學(xué)之一，對(duì)于棒球活動(dòng)進(jìn)行客觀的分析，特別是針對(duì)于在棒球比賽時(shí)的棒球統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)做出解釋與評(píng)估。這個(gè)學(xué)門最早源自于Bill James/比爾·詹姆斯對(duì)棒球統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)所做的一系列分析。它以SABR/美國(guó)棒球研究協(xié)會(huì)的縮寫，再加上計(jì)量學(xué)的字尾 metrics 所組成。），那就是數(shù)據(jù)不是重點(diǎn)。關(guān)鍵是用像剃刀一樣使用數(shù)據(jù)來(lái)剔虛求實(shí)。
James（詹姆斯）當(dāng)時(shí)說(shuō)：“人們之所以對(duì)棒球很難建立理解，是因?yàn)檎麄€(gè)行業(yè)都在兜售關(guān)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(diǎn)球成金：贏得不公平比賽的藝術(shù)》中普及了賽伯計(jì)量學(xué)以來(lái)，體育分析已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了棒球。計(jì)算機(jī)視覺(jué)、人工智能和ML（機(jī)器學(xué)習(xí)，Machine Learning，是研究計(jì)算機(jī)怎樣模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的學(xué)習(xí)行為，以獲取新的知識(shí)或技能，重新組織已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)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(guó)際體育組織如何使用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)改變球員和教練對(duì)待他們的運(yùn)動(dòng)的方式的三個(gè)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(yùn)動(dòng)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(lái)自美國(guó)不同地區(qū)和城市的球隊(duì)組成，分為美國(guó)橄欖球聯(lián)會(huì)/AFC和國(guó)家橄欖球聯(lián)會(huì)/NFC兩個(gè)聯(lián)會(huì)。每個(gè)聯(lián)會(huì)由東西南北四個(gè)分區(qū)組成，每個(gè)分區(qū)有四支球隊(duì)和附屬球員。）正在利用人工智能和預(yù)測(cè)分析來(lái)提高球員的安全性。NFL與合作伙伴Amazon Web Services/AWS（亞馬遜云計(jì)算服務(wù)，是亞馬遜提供的是全球最全面、應(yīng)用最廣泛的云平臺(tái)，從全球數(shù)據(jù)中心提供超過(guò) 200 項(xiàng)功能齊全的服務(wù)。）合作，開(kāi)發(fā)了Digital Athlete（數(shù)字運(yùn)動(dòng)員。亞馬遜AWS與NFL宣布達(dá)成合作協(xié)議，雙方將共同開(kāi)發(fā)，讓運(yùn)動(dòng)員無(wú)需親自上場(chǎng)，就能通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬參與不同比賽場(chǎng)景的測(cè)試。通過(guò)這個(gè)平臺(tái)，使用者可以讓運(yùn)動(dòng)員得到更好的治療，也能以此預(yù)防運(yùn)動(dòng)員出現(xiàn)傷病。此外，這個(gè)平臺(tái)還能用于尋找腦震蕩發(fā)生的原因。）平臺(tái)，該平臺(tái)使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)和機(jī)器學(xué)習(xí)，根據(jù)比賽和身體位置來(lái)預(yù)測(cè)哪些球員受傷的風(fēng)險(xiǎn)最高。
Digital Athlete從球員的radio frequency identification/RFID（射頻識(shí)別。其原理為閱讀器與標(biāo)簽之間進(jìn)行非接觸式的數(shù)據(jù)通信，達(dá)到識(shí)別目標(biāo)的目的。應(yīng)用非常廣泛，典型應(yīng)用有動(dòng)物晶片、汽車晶片防盜器、門禁管制、停車場(chǎng)管制、生產(chǎn)線自動(dòng)化、物料管理。）標(biāo)簽、放置在球場(chǎng)周圍的38臺(tái)5K光學(xué)跟蹤攝像機(jī)（每秒捕獲60幀）以及天氣、設(shè)備和比賽類型等其他來(lái)源中提取數(shù)據(jù)。在每周的游戲中，該平臺(tái)捕獲和處理680萬(wàn)視頻幀和文件，并記錄球員在球場(chǎng)上的約1億個(gè)定位和位置。它還從實(shí)踐中提取數(shù)據(jù)，總共有超過(guò)5億個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。
AWS的全球體育負(fù)責(zé)人Julie Souza（朱莉·索薩）說(shuō)：“我們正在對(duì)比賽中的場(chǎng)景進(jìn)行數(shù)百萬(wàn)次模擬，以告訴球隊(duì)哪些球員受傷的風(fēng)險(xiǎn)最高，他們會(huì)利用這些信息制定個(gè)性化的傷害預(yù)防課程?！?/span>
風(fēng)險(xiǎn)緩解模型可以用來(lái)分析訓(xùn)練數(shù)據(jù)，確定球員的理想訓(xùn)練量，同時(shí)將受傷風(fēng)險(xiǎn)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(qū)動(dòng)的項(xiàng)目一樣，Souza（索薩）說(shuō)，Digital Athlete使用數(shù)據(jù)，而不是直覺(jué)和本能，來(lái)了解在比賽和練習(xí)期間在球場(chǎng)上發(fā)生了什么。
“這實(shí)際上是關(guān)于擁有一種你很好奇的心態(tài)?！彼f(shuō)，“第一件事是制定數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，建立數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，然后提出問(wèn)題。”
二、計(jì)算機(jī)視覺(jué)改變了網(wǎng)球教練能力
為了參加2023年的Billie Jean King Cup（比利·簡(jiǎn)·金杯，香港稱為聯(lián)合會(huì)杯，臺(tái)灣稱為聯(lián)邦杯，是世界最重要的國(guó)家女子網(wǎng)球團(tuán)體賽事，創(chuàng)立于1963年。比利·簡(jiǎn)·金杯是每年一度的世界女子網(wǎng)球團(tuán)體賽，也是世界網(wǎng)壇層次最高，影響最大的國(guó)際性女子團(tuán)體賽。2020年9月17日，國(guó)際網(wǎng)球聯(lián)合會(huì)宣布，原女子網(wǎng)球團(tuán)體賽事聯(lián)合會(huì)杯，正式更名為“比利·簡(jiǎn)·金杯”，以此來(lái)紀(jì)念這位女子網(wǎng)球發(fā)展的先驅(qū)。）上，International Tennis Federation/ITF（國(guó)際網(wǎng)球聯(lián)合會(huì)。簡(jiǎn)稱國(guó)際網(wǎng)聯(lián)，1913年在法國(guó)巴黎成立?，F(xiàn)有協(xié)會(huì)會(huì)員210個(gè)。其中145個(gè)為正式會(huì)員，65個(gè)為無(wú)表決權(quán)的聯(lián)系會(huì)員。）與微軟合作開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于人工智能的平臺(tái)，提供比賽實(shí)時(shí)見(jiàn)解，幫助教練調(diào)整球員的表現(xiàn)。
BJK杯是女子運(yùn)動(dòng)中規(guī)模最大的年度國(guó)際團(tuán)體賽，每年有16支國(guó)家隊(duì)有資格爭(zhēng)奪這一久負(fù)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(duì)長(zhǎng)在比賽結(jié)束時(shí)指導(dǎo)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(tái)提供動(dòng)力。該平臺(tái)使用球跟蹤攝像機(jī)和3D雷達(dá)系統(tǒng)來(lái)生成球場(chǎng)上的現(xiàn)場(chǎng)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(jì)算的操作系統(tǒng)，主要目標(biāo)是為開(kāi)發(fā)者提供一個(gè)平臺(tái)，幫助開(kāi)發(fā)可運(yùn)行在云服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心、Web和PC上的應(yīng)用程序。云計(jì)算的開(kāi)發(fā)者能使用微軟全球數(shù)據(jù)中心的儲(chǔ)存、計(jì)算能力和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)服務(wù)。），并與實(shí)時(shí)得分?jǐn)?shù)據(jù)相結(jié)合，以揭示發(fā)球模式、回球和球員在球場(chǎng)上的移動(dòng)的見(jiàn)解。然后，這些見(jiàn)解將通過(guò)Microsoft Surface（是美國(guó)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(jī)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(gè)版本：一個(gè)使用Windows 8專為ARM設(shè)計(jì)的版本W(wǎng)indows RT；另一個(gè)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(guó)市場(chǎng)由蘇寧全球同步首發(fā)微軟Surface。）上的儀表板提供給團(tuán)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)。
ITF的執(zhí)行董事Mat Pemble（馬特·彭布爾）說(shuō)：“我們開(kāi)始關(guān)注如何利用這些數(shù)據(jù)來(lái)支持球員、教練、團(tuán)隊(duì)和幕后參與的每個(gè)人。”
Capel Davies（卡佩爾·戴維斯）的建議：專注于溝通。
ITF的科學(xué)和技術(shù)主管Jamie Capel-Davies（杰米·卡佩爾戴維斯）表示，如果你不能及時(shí)有效地溝通并利用這些指標(biāo)，那么指標(biāo)就沒(méi)有多大意義。
“我們關(guān)注的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是，什么是最重要的指標(biāo)，以及如何才能有效地溝通。”他說(shuō)，“這款應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)在于它非常直觀，而且有合理的定制量。”
三、La?Liga采用AI和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)實(shí)現(xiàn)巔峰表現(xiàn)
La Liga（西班牙足球甲級(jí)聯(lián)賽，簡(jiǎn)稱“西甲”。是西班牙最高等級(jí)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(duì)20支。參加過(guò)西甲迄今為止所有賽季的球隊(duì)有3支：皇家馬德里、巴塞羅那和畢爾巴鄂競(jìng)技。西甲同時(shí)亦是出產(chǎn)《法國(guó)足球》金球獎(jiǎng)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(duì)是皇家馬德里，共有35次；其次是巴塞羅那，有27次，馬德里競(jìng)技11次。）正在利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)為球員和教練提供新的見(jiàn)解。
在微軟的幫助下，La Liga創(chuàng)建了一個(gè)名為Mediacoach（該平臺(tái)使用Azure基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)收集、解釋和展示每場(chǎng)比賽近乎實(shí)時(shí)捕獲的約350萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的洞察。Mediacoach如今已經(jīng)發(fā)展成為L(zhǎng)aLiga Tech的核心業(yè)務(wù)——LaLiga Tech是一家端到端的技術(shù)子公司，利用西甲聯(lián)賽的創(chuàng)新成果為體育和娛樂(lè)行業(yè)提供技術(shù)平臺(tái)、服務(wù)和咨詢服務(wù)。）的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，該平臺(tái)使用Azure基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)收集、解釋和展示通過(guò)16個(gè)光學(xué)跟蹤攝像機(jī)幾乎實(shí)時(shí)捕獲的大約350萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的見(jiàn)解。這些攝像機(jī)安裝在聯(lián)盟的每個(gè)體育場(chǎng)，用于捕捉球員和裁判的位置以及球的運(yùn)動(dòng)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(jì)數(shù)據(jù)和報(bào)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(shuō)，“該系統(tǒng)中有112,000份報(bào)告和800萬(wàn)比特的信息，這對(duì)42個(gè)俱樂(lè)部來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的信息量?！?/span>
提供給廣播公司來(lái)提升球迷參與度的工具之一是進(jìn)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(duì)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(jī)會(huì)的概率。計(jì)算還考慮了基于變量的球員效率指標(biāo)，例如球員每場(chǎng)比賽和每次射門的進(jìn)球率。
Bruno（布魯諾）的建議：創(chuàng)建一個(gè)多學(xué)科的團(tuán)隊(duì)。
Bruno（布魯諾）表示，這需要一支由足球分析師、商業(yè)情報(bào)分析師和西甲分析團(tuán)隊(duì)組成的多學(xué)科團(tuán)隊(duì)才能取得成功。她說(shuō)：“挑戰(zhàn)之一是，為了將這些原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識(shí)，我們不僅需要數(shù)據(jù)科學(xué)家，還需要足球分析師、用戶體驗(yàn)專家和教練?！?/span>
作者：Thor Olavsrud（托爾·奧拉夫斯魯?shù)拢?/span>
高級(jí)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(xué)方面的文章。他住在紐約。
譯者：寶藍(lán) @lex
