"Tecnología Negra" en el Deporte
Entrenamiento inteligente y competición en deportes competitivos
Las competiciones deportivas modernas no son sólo un escenario para que los atletas de todo el mundo demuestren su velocidad y fuerza, sino también una plataforma para los países de todo el mundo. el mundo para mostrar su imagen e integrar la tecnología más puntera en el escenario deportivo. Con la persistente búsqueda de la humanidad por desafiarse a sí misma, los resultados de diversos eventos competitivos se están acercando a los límites de la capacidad humana. Para mejorar aún más el rendimiento en competición, incluso en un uno por ciento o incluso una milésima, los entrenadores y atletas deben trabajar duro a través de diversos métodos y tecnologías, y el papel facilitador de la tecnología es cada vez más importante.
En el Mundial de Rusia 2018, se adoptó por primera vez en su totalidad el Sistema de Seguimiento y Visualización Digital (EPTS). Su función principal es recopilar y presentar automáticamente la información espaciotemporal de los deportes en forma de datos, logrando así lecturas digitales para entrenamiento y competición. Con la ayuda de cámaras y sensores portátiles, el sistema EPTS puede rastrear información de movimientos de jugadores y fútbol y proporcionar a los entrenadores estadísticas, información de ubicación y videoclips correspondientes a través de tabletas para ayudarlos a tomar decisiones en el campo. Como parte del EPTS, también se aprobó por primera vez el uso de sensores portátiles de proyectiles en la Copa del Mundo. El componente central de este sistema de seguimiento inteligente para atletas es un dispositivo de posicionamiento satelital del tamaño de una caja de cerillas, que se coloca entre los omóplatos del atleta. Puede monitorear la distancia recorrida, la velocidad, el ritmo de carrera, la carga de impacto, la frecuencia cardíaca y otros datos, y la conducta del atleta. análisis en profundidad. Actualmente, este tipo de equipamiento se ha convertido en equipamiento estándar para el entrenamiento de equipos profesionales de fútbol, hockey y rugby en todo el mundo. Los atletas suelen entrenar con "chalecos negros" equipados con este tipo de dispositivos. El entrenador no sólo puede comprobar el rendimiento de todo el equipo en tiempo real desde el banquillo y proporcionar orientación, sino también comprender el estado de cada atleta y proporcionar un control del entrenamiento específico para reducir la probabilidad de lesiones.
En términos de digitalización, la Liga Nacional de Baloncesto Masculino también es un ejemplo exitoso. Cada club cuenta con un equipo de análisis del rendimiento deportivo compuesto por expertos en diferentes campos como ciencia de datos, ciencias del deporte y medicina. La aplicación de la ciencia de datos está lejos de limitarse a simples estadísticas de eventos (como tiros, rebotes, asistencias, etc.), sino que se basa en las necesidades tácticas del entrenador y en el aprendizaje profundo y la minería de datos para analizar el baloncesto y los jugadores capturados. mediante el sistema de seguimiento inteligente durante el juego. Analiza datos espacio-temporales para ayudar a los entrenadores y atletas a comprender los patrones de juego, los riesgos de lesiones y los estilos de los oponentes detrás de los datos, y predecir las oportunidades de éxito de diversas tácticas. Una vez que el entrenador tiene esta información, puede evaluar la contribución de los jugadores en diferentes posiciones al equipo, diseñar planes de entrenamiento y formular las tácticas correspondientes. En un sistema tan complejo, el sistema inteligente representado por SportVU juega un papel vital. La tecnología SportVU se originó a partir de la tecnología militar de seguimiento dinámico multicámara. A través de seis cámaras colgadas del techo de la arena, el sistema captura 25 imágenes por segundo para rastrear y analizar los movimientos de los jugadores. Los métodos estadísticos tradicionales solo cuentan los resultados principales, pero el sistema SportVU puede restaurar todo el proceso y proporcionar datos más detallados y cuantitativos. Esto también representa una importante dirección de desarrollo de la ciencia de datos deportivos.
Además del análisis de información espacio-temporal de varias personas en deportes de equipo, la tecnología de recopilación, análisis y evaluación de datos para los movimientos técnicos individuales de los atletas también ha logrado grandes avances en los últimos años, y la principal fuerza impulsora detrás Este es el progreso de la tecnología de captura de movimiento. La tecnología de captura de movimiento es un medio para capturar digitalmente movimientos humanos tridimensionales. En el pasado, su uso era muy incómodo debido a la complejidad del equipo y del entorno. Las principales aplicaciones de la tecnología de captura de movimiento se limitan a la producción de películas a gran escala y, por lo general, sólo para la investigación científica en deportes. A medida que la tecnología de captura de movimiento continúa desarrollándose hacia un peso ligero y fácil de usar, los sistemas de análisis de movimiento basados en tecnología de captura de movimiento también han entrado en una etapa práctica.
Por ejemplo, MySwing, un sistema de entrenamiento auxiliar y análisis de golf basado en dispositivos portátiles, puede capturar con precisión los datos de movimiento espacial del cuerpo y el palo del jugador con la ayuda de múltiples sensores de micromovimiento que lleva el jugador, proporcionar resultados de análisis y utilizar Una variedad de diferentes métodos de visualización de datos ayudan a los jugadores y entrenadores a comprender mejor los detalles técnicos que son difíciles de observar a simple vista. Con la ayuda de este tipo de equipamiento, la orientación del entrenador a los jugadores ya no "se basa en sentimientos y experiencias". La experiencia subjetiva puede cuantificarse y plasmarse en un modelo de datos, lo que no sólo hace que el análisis de los movimientos técnicos sea más objetivo, sino que también hace que el análisis de los movimientos técnicos sea más objetivo. También hace que la formación sea más específica y eficiente.
La mejora del rendimiento de los deportistas no sólo pasa por la mejora del nivel de entrenamiento, sino también por la mejora del contenido tecnológico del equipamiento deportivo, que en algunos casos incluso supone enormes cambios en el deporte. A lo largo de la historia de los Juegos Olímpicos, los avances científicos y tecnológicos en el equipamiento han jugado un papel importante en la mejora del rendimiento competitivo. El equipo británico, que ha dominado el ámbito ciclista durante tres Juegos Olímpicos consecutivos, es uno de los representantes. En este juego, el resultado está determinado por milésimas de segundo. Cada pequeña desviación y mejora podría cambiar el resultado del juego. El equipo británico utilizó medios de alta tecnología para lograr la combinación perfecta entre hombre y coche. Basado en la dinámica de fluidos y el análisis ergonómico, cada auto de carreras de British Athlete se ajusta cuidadosamente para lograr el mayor ajuste posible entre el hombre y el auto. Además, los monos de carreras de alta tecnología y los neumáticos especiales de carreras también se han convertido en "secretos de estado" para el equipo británico. Para evitar que se filtraran secretos de alta tecnología, el equipo ciclista británico incluso estipuló que los equipos e instrumentos debían entregarse inmediatamente después del partido y reciclarse y destruirse de manera uniforme.
La tecnología deportiva de China también está entrando en la era inteligente. A medida que se acercan los Juegos Olímpicos de Invierno de Beijing 2022, los preparativos para los Juegos Olímpicos de Invierno continúan profundizándose y se aplican muchos métodos de alta tecnología a todos los aspectos del entrenamiento de los atletas. Con la ayuda de las tecnologías de inteligencia artificial, big data e Internet de las cosas, se ha formado un nuevo modelo de "entrenamiento-asistencia técnica-garantía" para deportes competitivos, que se ha convertido en un factor clave en los deportes de invierno para compensar las deficiencias y lograr un desarrollo a gran escala. Por ejemplo, en el sistema de entrenamiento auxiliar experimental del túnel de viento desarrollado independientemente en mi país, con la ayuda de la tecnología de simulación del túnel de viento, no solo se puede realizar investigación experimental, sino también entrenamiento auxiliar para eventos de hielo y nieve; el simulador de esquí panorámico VR, se puede construir un entorno de lugar de entrenamiento virtual digital, proporciona simulaciones de diferentes terrenos y condiciones de nieve para los entusiastas del esquí alpino y el snowboard chinos, lo que permite a los atletas completar el entrenamiento en interiores con experiencia real de velocidad de esquí y gravedad, mejorando la adaptabilidad de la competencia; Se utiliza ampliamente una variedad de tecnologías de captura de movimiento diferentes. Se utiliza para recopilar y analizar los movimientos técnicos de los atletas y proporciona ayuda eficaz para que los atletas pulen finamente sus movimientos técnicos.
En el futuro, utilizar big data e inteligencia artificial para evaluar a los atletas desde múltiples dimensiones, como tecnología, táctica, aptitud física, mentalidad y personalidad, y construir un "modelo de campeonato" cuantificable no sólo es factible, pero también imposible. La tecnología inteligente también tendrá un profundo impacto en los entrenadores y atletas durante el entrenamiento y la competición.
Mira partidos, arena digital y mira partidos de forma inteligente.
En algunos eventos deportivos profesionales extranjeros, los espectadores ya pueden sentarse en casa y ver los partidos con "cero retraso" y "cero distancia" a través de dispositivos de visualización VR montados en la cabeza.
Después del estallido de la epidemia de COVID-19 que se ha extendido por todo el mundo, se ha vuelto difícil escuchar los gritos del público en los lugares donde antes era difícil conseguir entradas para ver el partido. La retransmisión casi se ha convertido en la única forma de ver el partido. Enriquecer los métodos de transmisión de deportes y permitir que los fanáticos y entusiastas del deporte disfruten de eventos de interés de una manera más interactiva e inmersiva se ha convertido en una parte importante del desarrollo de la industria del deporte.
Para cultivar el entusiasmo de la audiencia por los deportes, uno de los puntos clave es ayudarlos a comprender el proyecto, comprender el juego y leer el juego. Para permitir que los espectadores que no están familiarizados con el proyecto comprendan de forma rápida y completa la información de la competencia, y para que los espectadores que estén interesados en el proyecto vean contenido más interesante, la aplicación de la tecnología de inteligencia artificial de video se generalizará. Esta tecnología utiliza métodos de inteligencia artificial para aprender, analizar, comprender y reconocer imágenes de video, lo que implica clasificación de video, reconocimiento de caracteres, reconocimiento de voz, reconocimiento de caracteres, etc. Su principal escenario de aplicación es romper con la forma única de ver juegos en la transmisión tradicional y formar un modo de visualización personalizado. Cuando los espectadores ven el partido a través de una aplicación específica, el sistema aprende y obtiene continuamente sus puntos de interés. Al identificar a tus jugadores favoritos y los movimientos clave del juego, los aspectos más destacados del juego se generan en tiempo real y los mejores asientos para ver se seleccionan automáticamente durante el juego para transmitir los momentos más interesantes del juego. Los espectadores también pueden ver y obtener información sobre diferentes dimensiones de la competición en cualquier momento, como ver información personal detallada de los atletas, comprender la introducción a las reglas del proyecto, etc.
Con el avance continuo de la tecnología de inteligencia artificial de video, esta aplicación tiene un amplio margen de desarrollo.
La combinación de nueva tecnología de visualización, comunicaciones inalámbricas y tecnologías emergentes de Internet continúa superando las restricciones de distancia y crea las condiciones para que los espectadores logren experiencias interactivas y sin contacto en casa. Entre ellos, la aplicación de la tecnología 5G y de realidad virtual (VR) ha acelerado el desarrollo de la visualización inteligente de juegos. En algunos eventos deportivos profesionales extranjeros, los espectadores ya pueden sentarse en casa y ver los juegos con "cero retraso" y "cero distancia" a través de dispositivos de visualización VR montados en la cabeza. Aprovechando las características de red de "alta velocidad y baja latencia" de 5G, los Juegos Olímpicos de Invierno de Beijing 2022 adoptarán la tecnología de transmisión en vivo 5G+8K. En ese momento, los espectadores pueden ver transmisiones de alta definición en cualquier momento y en cualquier lugar, y compartir escenas emocionantes con familiares y amigos en tiempo real a través de software social en terminales móviles. Al mismo tiempo, los Juegos Olímpicos de Invierno de Beijing también implementarán transmisiones 5G+VR. A través de la perspectiva de 360 grados que ofrece la tecnología VR, los espectadores pueden rotar libremente su perspectiva para ver el juego, logrando una sensación de inmersión en la escena. En la realidad virtual no sólo puedes ver escenas de juegos completamente reales, sino que también puedes lograr una experiencia que trasciende la realidad. Durante el proceso de ver el juego, mediante el reconocimiento del entorno del lugar y los objetivos en movimiento, se superpone una variedad de información digital de acuerdo con las preferencias del usuario para lograr una experiencia de visualización personalizada y lograr mejores efectos de visualización.
En el pasado, los juegos a menudo se arruinaban por una penalización inapropiada, lo que afectaba negativamente la imparcialidad del juego en sí y la experiencia de visualización. Para resolver este problema, se está introduciendo tecnología inteligente en el estadio para crear un "estadio inteligente". Ya en 2006 se utilizaba el sistema "Eagle Eye" en los partidos de tenis. Utilice cámaras de alta velocidad para capturar la trayectoria de vuelo de la pelota de tenis desde diferentes ángulos y realice una reconstrucción tridimensional y un cálculo del punto de aterrizaje. Cuando se produce una puntuación disputada, el sistema "Eagle Eye" ayuda al árbitro a determinar la ubicación exacta de la pelota de tenis. También se introdujo una tecnología similar en los juegos de fútbol como tecnología de línea de gol. Con la ayuda de un ordenador se puede determinar si el balón ha cruzado la línea de gol y, por tanto, si el gol es válido. Esta tecnología fue introducida oficialmente en la Copa del Mundo por la FIFA en 2013, convirtiéndose en una decisión histórica en la historia del fútbol al adoptar alta tecnología. Durante el Mundial de Rusia 2018, la FIFA adoptó por primera vez el sistema de videoarbitraje (VAR). Cuando un balón entra en la portería, una tarjeta roja, una tarjeta roja o amarilla enviada al objetivo equivocado, o un penalti ocurre en el juego, el sistema VAR se lo recordará al árbitro en el campo y corregirá los errores de juicio y las decisiones fallidas a través de video. Tecnología de reproducción y reconocimiento automático. Además, también se están planificando árbitros con inteligencia artificial para puntuar eventos de habilidad y dificultad representados por la gimnasia. Debido a la feroz competencia, las diferencias en los movimientos entre gimnastas son cada vez más sutiles y los requisitos para las habilidades de los árbitros son cada vez mayores. También se vuelve cada vez más difícil para los árbitros mantener la precisión de sus puntuaciones. trabajando durante mucho tiempo. El sistema de puntuación de gimnasia con inteligencia artificial utiliza un sensor láser 3D para medir y construir un modelo tridimensional del movimiento del cuerpo humano de los atletas, registrar su velocidad de rotación, amplitud de balanceo de las extremidades y altura de salto con una precisión extremadamente precisa, y compararlo con los datos de la base de datos para juzgar los movimientos técnicos de los atletas si tienen éxito o no, si es necesario sumar o restar puntos. Se prevé que si la tecnología de puntuación de inteligencia artificial se prueba con éxito en competiciones de gimnasia, se extenderá a otros deportes como el patinaje artístico y los clavados.
Se profesionaliza el fitness popular y se potencia el entretenimiento.
La tecnología inteligente se está aplicando gradualmente en diferentes deportes. La evaluación y la asistencia al entrenamiento de la tecnología deportiva son áreas de aplicación importantes de la tecnología de inteligencia artificial en el desarrollo de la industria nacional del fitness.
La gente espera hacer ejercicio de manera planificada y paso a paso bajo la guía de profesionales, pero faltan recursos y canales de información de orientación física profesional, lo que inevitablemente conducirá a la ceguera, la aleatoriedad y Riesgos en actividades físicas masivas. En algunos países donde se desarrolla y populariza la ciencia del deporte, generalmente se acepta realizar ejercicio científico de acuerdo con "prescripciones de ejercicio". Sin embargo, en China, las prescripciones de ejercicio son todavía un concepto nuevo para la mayoría de las personas, y los prescriptores de ejercicio son aún más raros. La prescripción de ejercicio tiene como objetivo guiar a las personas a adoptar el programa de ejercicio más apropiado. Con base en la situación básica y los resultados de la evaluación del deportista, combinados con condiciones subjetivas y objetivas, el contenido apropiado del ejercicio, la intensidad del ejercicio, el tiempo y la frecuencia del ejercicio se formulan en forma de. Una receta y se señalan los puntos clave durante el ejercicio. Preste atención a las siguientes precauciones para lograr objetivos de acondicionamiento físico planificados y científicos. En vista de la contradicción entre la urgente necesidad de aptitud científica de la población y la falta de recursos de información de orientación científica, es previsible que el sistema de gestión de prescripción de ejercicio basado en tecnología de inteligencia artificial tenga un enorme potencial de desarrollo en nuestro país.
El sistema inteligente de prescripción de ejercicio se basa en una gran cantidad de conocimiento experto y en los datos de las pruebas de aptitud física del usuario, evalúa completamente la capacidad de ejercicio del usuario, predice posibles riesgos de ejercicio y formula prescripciones de ejercicio físico basadas en la aptitud del usuario. fines de ejercicio. Monitorear el proceso de ejercicio, verificar constantemente la efectividad de las prescripciones de ejercicio y optimizar continuamente las prescripciones de ejercicio a través del aprendizaje automático basado en big data.
El rápido desarrollo de dispositivos portátiles inteligentes ha creado condiciones favorables para la formulación e implementación efectiva de prescripciones de ejercicio. A medida que se obtienen cada vez más distancias de carrera, velocidad, frecuencia cardíaca, ECG, oxígeno en sangre y otros indicadores en dispositivos portátiles como pulseras y relojes inteligentes, los grandes equipos profesionales se convierten en asistentes de salud que todos pueden llevar consigo. En el pasado, las pruebas complejas se realizaban de forma inconsciente y las prescripciones inteligentes de ejercicio ya no están lejos.
Al mismo tiempo, es igualmente importante que los deportistas mantengan buenas habilidades motoras, lo que también requiere la guía de conocimientos profesionales. Tomando como ejemplo la forma más común de correr, si hay un problema con los movimientos técnicos de un corredor, no sólo afectará el rendimiento de la carrera, sino que también será un factor clave que conduzca a lesiones deportivas. Para los investigadores profesionales, los movimientos técnicos durante la carrera pueden describirse mediante indicadores de datos profesionales, como el método de aterrizaje del pie, el tiempo de aterrizaje, el balanceo vertical, el ángulo de flexión y extensión de la articulación de la rodilla, etc. En el pasado, estos requerían análisis precisos en un entorno de laboratorio, pero ahora existen productos inteligentes para consumidores comunes que ayudan a los corredores a diagnosticar problemas técnicos durante la carrera a través de medios automatizados y guiar sus mejoras en función de datos, lo que permite a las personas comunes también recibir información profesional. Orientación técnica deportiva. Poco a poco se están aplicando tecnologías inteligentes similares en diferentes deportes. La evaluación y la asistencia al entrenamiento de la tecnología deportiva son áreas de aplicación importantes de la tecnología de inteligencia artificial en el desarrollo de la industria nacional del fitness.
Para ayudar a los deportistas a cumplir con su plan de ejercicios, también es importante hacer que el ejercicio sea más entretenido. Se introducen diferentes formas de interacción e interacción social en los deportes a través de dispositivos inteligentes: los registros de ejercicios y las clasificaciones de registro basadas en dispositivos portátiles inteligentes se han vuelto muy populares a través de pantallas interactivas inteligentes, los deportistas interactúan con entrenadores digitales virtuales o usan cámaras y micrófonos durante; ejercicio Se están buscando productos que socialicen con otros; nuevas tecnologías más innovadoras pronto pasarán del laboratorio al público, y la "tecnología negra" de entretenimiento y socialización a través de gafas de realidad aumentada (AR) durante los deportes al aire libre ya no está lejos. . Con la ayuda de la tecnología inteligente, el fitness masivo será más científico, eficaz e interesante.
(Autores: Liu Haoyang, Cui y Tao Kuan, todos de la Universidad del Deporte de Beijing, Liu Haoyang es profesor, Cui es becario postdoctoral y Tao Kuan es conferencista)