一名運(yùn)動(dòng)員在雪道上沖刺,躍起,在空中完成一個(gè)復(fù)雜的 360 度轉(zhuǎn)體動(dòng)作后完美落地,這時(shí)裁判板上瞬時(shí)出現(xiàn)了這位運(yùn)動(dòng)員的騰空軌跡,速度以及高度等精確信息,并在旁邊附上了一個(gè)可參考的分?jǐn)?shù)。
這個(gè)分?jǐn)?shù)正是裁判板背后的人工智能給出的。雖然它目前還不是由人類組成的裁判組判定的最終分?jǐn)?shù),但一定程度上確實(shí)給人類裁判們提供著參考,影響著他們的判斷。
據(jù)了解,這項(xiàng)技術(shù)名為小冰 AI 競(jìng)技體育國(guó)際賽事評(píng)分系統(tǒng),是小冰團(tuán)隊(duì)通用框架的垂直領(lǐng)域解決方案之一。
小冰和國(guó)家體育總局冬運(yùn)中心的項(xiàng)目合作最早可以追溯到去年年底。去年 12 月,小冰宣布中標(biāo)國(guó)家體育總局冬運(yùn)中心的重點(diǎn)項(xiàng)目,小冰將提供自由式滑雪空中技巧視覺評(píng)分系統(tǒng),這也是人工智能在全球競(jìng)技類體育領(lǐng)域的首個(gè)落地成果。
小冰的這個(gè) AI 評(píng)分系統(tǒng),是全球首個(gè)能夠基于運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作和姿態(tài),獨(dú)立做出與人類專業(yè)裁判一致且完整評(píng)價(jià)的 AI 系統(tǒng)。依托人工智能小冰框架,配合國(guó)家體育總局冬運(yùn)中心自由式滑雪隊(duì)的科學(xué)訓(xùn)練需求,這項(xiàng)技術(shù)涵蓋了這類項(xiàng)目中獨(dú)創(chuàng)滑雪運(yùn)動(dòng)分析模型,并包含了小冰框架內(nèi)多項(xiàng)全球領(lǐng)先的人工智能視覺分析技術(shù),從自由式滑雪的日常訓(xùn)練,到比賽場(chǎng)地最終的評(píng)分決策,它都參與其中。
此前,大多數(shù)的訓(xùn)練復(fù)盤通過視頻錄像完成,教練們甚至需要一幀一幀的分析運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作并給出較為主觀的評(píng)價(jià),復(fù)盤也很難系統(tǒng)性地展示包括重心、曲線數(shù)值以及騰空高度等信息。引入小冰的 AI 圖象識(shí)別和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析后,能幫助教練和運(yùn)動(dòng)員獲得更好的運(yùn)動(dòng)認(rèn)知。
而也正是因?yàn)檫@套系統(tǒng)做到了訓(xùn)練數(shù)據(jù)從源頭上的全程獲取,所以在得到更多標(biāo)簽化的客觀數(shù)據(jù)之后,也借此形成一套獨(dú)有的評(píng)價(jià)系統(tǒng)。
據(jù)了解,小冰 AI 評(píng)分系統(tǒng)包括四大功能模塊,分別是提高運(yùn)動(dòng)認(rèn)知、改善不良運(yùn)動(dòng)姿態(tài)、定制化私人教練和個(gè)性化用戶檔案。小冰 AI 評(píng)分系統(tǒng)數(shù)據(jù)總結(jié)包括世界頂尖選手在每個(gè)階段重要的比賽特征,比如將運(yùn)動(dòng)員的身體重心、空中姿態(tài)、曲線、落地姿態(tài)等數(shù)值進(jìn)行記錄、標(biāo)注和訓(xùn)練,并結(jié)合人類專業(yè)教練和裁判的評(píng)價(jià)、知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),對(duì)模型進(jìn)行不斷優(yōu)化。
由于冬奧會(huì)比賽場(chǎng)地和運(yùn)動(dòng)的特殊性,在計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)層面也提出了很大的挑戰(zhàn)。比如,有些運(yùn)動(dòng)員的賽服顏色和環(huán)境色高度接近,比賽往往在高強(qiáng)光、高復(fù)雜的背景下進(jìn)行,運(yùn)動(dòng)員速度快、滯空時(shí)間短等,這些都還能通過技術(shù)手段解決。
更大的挑戰(zhàn)是,競(jìng)技體育要求不能在現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)任何干擾比賽的設(shè)備,為此,小冰團(tuán)隊(duì)把普通攝像頭架設(shè)在裁判的位置,基于大量訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行模型修正,根據(jù)運(yùn)動(dòng)序列預(yù)測(cè),做出針對(duì)競(jìng)技體育特點(diǎn)的目標(biāo)跟蹤、目標(biāo)檢測(cè)和識(shí)別,包括骨架識(shí)別等。相較而言,傳統(tǒng)的骨架模型是識(shí)別不出冰雪運(yùn)動(dòng)員骨架的,因?yàn)楸╉?xiàng)目運(yùn)動(dòng)員穿得非常寬松,而小冰 AI 競(jìng)技體育國(guó)際賽事評(píng)分系統(tǒng)可以做到。
可以看到,把人工智能引進(jìn)評(píng)分系統(tǒng),一方面可以提高回溯時(shí)的準(zhǔn)確性和評(píng)分效率,更重要的是它可以提高體育競(jìng)技項(xiàng)目的公平性和客觀性。
但人類裁判有時(shí)確實(shí)會(huì)在競(jìng)技比賽中投入個(gè)人情感,這是主觀的部分。比如,如果一項(xiàng)高難度的動(dòng)作是由一名相對(duì)初級(jí)的小將挑戰(zhàn)出來的,是不是人類裁判員在情感上會(huì)給出更高的分?jǐn)?shù)?
反之,如果人們對(duì)一名知名的運(yùn)動(dòng)員抱有極大的期望,但做出了一套相對(duì)常規(guī)的動(dòng)作,人類裁判員是否會(huì)在情感上給出相對(duì)較低的分?jǐn)?shù)?
但有時(shí)投入情感也是難能可貴的部分。對(duì)于自由式滑雪這種追求空中技巧和雪上技巧的創(chuàng)意類運(yùn)動(dòng),騰空時(shí)的舒展度、整體流暢性和節(jié)奏,甚至空中的自如程度以及選手的情緒等任何一切都將作為評(píng)分考察時(shí)的重要因素,而這些應(yīng)該也正是技術(shù)很難量化的部分。
小冰團(tuán)隊(duì)稱,人類教練和裁判的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),并非全部都是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和顯性的系統(tǒng)知識(shí),還有許多隱藏在口述、言傳身教里的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和隱性知識(shí)。
這里就能體現(xiàn)出小冰框架上的優(yōu)勢(shì),即在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的目標(biāo)檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤和目標(biāo)識(shí)別之外,還能根據(jù)自然語言處理和計(jì)算機(jī)語音等基礎(chǔ)技術(shù)儲(chǔ)備,更好地理解和學(xué)習(xí)人類教練和裁判的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn),并形成與專業(yè)人士一致的評(píng)估和分析結(jié)論,從而實(shí)現(xiàn)小冰 AI 評(píng)分系統(tǒng)的核心價(jià)值之一——通過提供獨(dú)立、完整的,與人類專業(yè)裁判一致的評(píng)價(jià),為每一個(gè)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)成績(jī)提供專業(yè)評(píng)分,包括為何被扣分、如何少扣分等建議,形成運(yùn)動(dòng)員獨(dú)特的個(gè)性化訓(xùn)練檔案。
當(dāng)然,目前小冰的身份還只是一名 AI 助理裁判,最終還是輔助人類裁判員進(jìn)行判斷。
根據(jù)小冰團(tuán)隊(duì)計(jì)劃,基于在競(jìng)技體育領(lǐng)域的沉淀,團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步把該技術(shù)從競(jìng)技體育帶向大眾體育,在大眾體育領(lǐng)域,小冰為用戶打造 7*24 小時(shí)專屬的私人健身教練,基于專業(yè)的運(yùn)動(dòng)理論,及時(shí)給與用戶個(gè)性化指導(dǎo)建議,提高運(yùn)動(dòng)效率,減少運(yùn)動(dòng)損傷。在學(xué)校體育領(lǐng)域,小冰提供完備的智慧體育解決方案,可應(yīng)用于體育教學(xué)及考試中,實(shí)現(xiàn)體育考試與學(xué)生日常鍛煉相結(jié)合,進(jìn)一步提升中小學(xué)生體育運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。