运动员拿金牌要靠人工智能了

科技行者 4月3日 北京消息 人工智能与大数据分析正快速提升顶级运动员的赛事表现，这是否意味着此类技术将在运动科技领域掀起新的竞赛?

如果大家关注顶尖运动员的赛事表现，就会意识到已经很难想象其成绩还能有多大的提升空间。然而，物联网、大数据以及虚拟现实等技术正帮助其慢慢提升成绩——包括将短跑成绩再提升零点几秒、延长跳远运动员的滞空时间并帮助您最喜爱的前锋在网络中练习投篮。

这一切实际上都始于数据收集。事实上，数据收集应该被视为一种正常的训练思路。电影《点球成金》基于奥克兰棒球队的真实故事，其在2002年利用数据科学成功击败竞争对手。而到如今的2018年，联网传感器与连接体系的组合将使这种成绩提升思路迎来新的飞跃。

Sports Technology Awards(世界体育科技大奖，被誉为体育科技的“奥斯卡”。2014年创设于伦敦，专注探索并发掘人工智能、虚拟现实、增强现实、智能穿戴、大数据、云计算、生物科学、3D打印等前沿科技在体育产业的应用，覆盖欧美一线体育、科技、互联网公司，至今已成功举办四届) CEO Rebecca Hopkins表示，“在这一领域，最重要的初步转变就是利用GPS追踪速度表现。”澳大利亚初创企业Catapult Sports等公司率先推出了此类服务，开始于2006年利用GPS追踪运动员的竞技成绩。这意味着培训研究开始走出实验室，真正步入现场。目前，除澳大利亚足球聪明之外，NBA、NFL等美国体育联盟也开始使用这项技术。

从教练到5000米业余爱好者，再到职业马拉松运动员，如今人们会佩戴更为精确的传感器。Hopkins指出，“这些装置的具体功能也转为记录健康及运动表现等方面的指标，例如水合作用、恢复情况、睡眠水平、跳跃能力、打击力等等。以此为基础，相关人员将能够作出决定以避免受伤、判断何时最适合替换选手以及如何设计个人训练内容。”

虚拟体育

训练工作绝不仅限于为选手表现计时——其核心体现在引导运动员如何在特定情况下做出最优反应，并从错误当中吸取教训。长期以来，教练们一直要求选手观看特定比赛的视频，从而发现其中的错误或了解对手的行动思路。而凭借着360度视频及虚拟现实(VR)技术的辅助，如今这方面训练开始变得更加完善。

Hopkins表示，“VR已经开始在训练当中得到广泛使用，其能够帮助运动员做好准备，或者重现比赛情况并思考如何取得更好的成绩。”其中包括让骑行者更好地观察路线、颠簸情况等。未来学家Matthew Griffin指出，“当英国队的自行车手在特定弯道处转变时，VR将帮助其了解路肩石的具体位置。”

虽然VR提供的环境还达不到真实水平，但其仍能够帮助运动员了解不同的道路或赛场布局。”此外，这里还有一定的心理学作用：选手可以独自练习，而不必面对充满嘘声或欢呼声的体育场。虚拟现实能够帮助运动员以虚拟形象重新体验以往比赛中的失利场景。但这还仅仅只是开始，Griffin表示“虚拟现实允许我们重新开始并从错误中吸取教训。但展望未来，相信会有由人工智能组成的、能够与专业运动员直接对抗的实时环境。”

2012年奥运会期间的英国参赛队

这就像是控制虚拟角色游玩电脑游戏一样。STRIVR等企业已经开始提供沉浸式的数字化训练环境，允许运动员以不损伤身体的方式进行练习——即利用仿真视频游戏排练实际比赛条件。

Griffin指出，“人工智能已经开始提取并学习关于选手及战术等方面的知识——我们已经拥有一套庞大的相关数据库。其中包含着数百万小时的NFL与英超联赛镜头。”如此一来，教练及职业经理们将能够分析哪些因素会对其队伍及选手造成实际影响，而哪些不会。他们可根据需求调整战略以赢得比赛——归功于俄勒冈州立大学研究的不懈努力，这一切已经在NFL当中得到试用。

人造教练

这种方法要求人工智能从现有比赛当中寻找最佳策略，也就意味着其效能上限最多与人类持平。因此着眼未来，我们需要由机器给出自己的判断结论。

Griffin解释称，“现代人工智能的主要能力在于观看大量视频以进行场景回溯，例如从曼联队胜出的比赛当中理解其特定策略发挥了怎样的作用。但作为人工智能方案，其完全可以立足实际情况作出自己的判断，并由此带来令人惊叹的进步。换言之，我们应当允许人工智能自行作出模拟并构建自己的策略方案。”

Griffin补充称，“其中一部分策略甚至是我们人类永远想象不到的。当我们开始放弃人类先入为主的想法，并开始允许这些人工智能通过自己的观察与思考建立新策略，其结果才会真正令人大开眼界。教练们也许会说，‘我从来没想到过这样的策略，这实在是太过随机了。’但事实证明，其很可能确有效果。”在此基础之后，未来人工智能将在体育赛场上创造更多奇迹。

但科技所带来的成绩提升也许会造成不公平的竞赛环境，而体育机构此前就曾经对部分创新活动施以禁令。早在2008年，Speedo公司推出的由疏水材料制作的LZR Racer泳衣能够使选手的成绩提升2%，并导致两年内超过130项世界纪录被打破。面对这样的情况，该泳衣以属于“技术性辅助工具”为由被封禁。

奥运游泳选手Thiago Pereira与Ryan Lochte穿着2015年Speedo公司推出的Fastskin LZR Racer X泳衣

但评估虚拟现实与分析技术的具体成效绝非易事。Griffin表示，“这正是体育组织面临的最大难题之一。”

无论各类组织机构如何管理体育科技的发展，相信未来的竞赛都将受到相关影响。Griffin指出，“我们正逐渐走向技术优势的新时代。如果硬要从足球队以及奥赛团队手中夺走这些技术，他们很可能会爆发强烈的抵触情绪。当然，很难说技术的存在是否会给国家带来不公平的技术优势。英国自行车选手很可能会从VR技术中受益，但其它国家也可以采取同样的训练方案。”

另外，监管机构的行动往往要远落后于技术行业。这意味着即使其采取行动，体育团队可能也已经开始采用其它新技术。Griffin表示，“我们正迎来一场技术竞赛，且部分国家在技术方面处于领先地位。英国就是其中之一，看看英国自行车队在上届奥运会上的表现就知道。有些国家甚至认为英国存在作弊行为，因为其成绩实在太过突出。”但这实际上要归功于新车、新头盔、新外套以及VR模拟器等等技术方案。

我们将走向何处?

科技在体育运动中的应用将继续增长——教练与训练者拥有的数据越多，运动成绩就越出色。Hopkins表示，“分析技术很可能会继续发展，但目前还很难判断尚有哪些空白需要填补。”

更多数据也将带来更多改进机会。纳米材料或反应性材料能够像Speedo泳衣颠覆游泳运动一样改变其它项目。未来的装备将能够升温或降温，从而根据运动员的呼吸等指标始终保持最合适的体温。此外，装备制造商还可以向织物中嵌入软传感器以分析运动员当前的无机盐水平、体内含水量、当前运动姿态以及所处位置等指标。Griffin表示，“我们获得的数据越多，AI系统得到的反馈也就越丰富。”

然而，也有一些技术进步并不是为了提高成绩，而只是保护选手免受伤害。目前，脑震荡已经成为NFL及其它顶级运动项目中的一大难题。Hopkins指出，“运动员需要得到良好的保护。管理机构在道德及财务层面，都有必要确保运动员得到关怀，而科技在这方面将发挥非常关键的作用。”

但在另一方面，运动技术的发展可能会变得更为激进——基因谱分析可能会在训练实际开始前就揭示出一位选手的最大潜力，而DNA编辑则可通过破坏身体的方式提高运动表现。神经刺激能够让虚拟现实训练更进一步，通过脑机接口直接刺激大脑中的特定部位以提高成绩。美国高台滑雪队目前已经开始利用Halo Neroscience的头戴装置提升肌肉训练效果。

Griffin指出，“我们讨论的已经不再是提高健康水平，而是帮助奥运选手让本已极高的运动表现更上一层楼。”换言之，继仿生学技术成果让残疾运动员获得超越普通选手的成绩之后，大脑训练还将进一步加剧这种差距。

Hopkins则总结称，“科技的发展将始终与人类的体育事业密切相关。正如‘刀锋战士’凭借着强大的义肢勇夺冠军，未来我们可能会看到残疾人选手在短跑领域胜过健硕的普通奥运选手——这样的前景无疑令人非常兴奋。”