郭思岐

2022年的北京冬奧會和冬殘奧會已經(jīng)落下了帷幕，我國的奧運健兒們也在北京這座雙奧之城，刷新了單屆冬奧會和冬殘奧會獲金牌數(shù)和獎牌數(shù)兩項紀(jì)錄，創(chuàng)造了自1980年參加冬奧會和2002年參加冬殘奧會以來的歷史最好成績。

在這份亮眼的成績單背后，不僅僅有運動員們的汗水與付出，還有以AI技術(shù)為主導(dǎo)的科技力量在進(jìn)行賦能。近年來，隨著AI技術(shù)的不斷成熟，借助AI技術(shù)幫助運動員進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、動作分析、訓(xùn)練調(diào)整，已經(jīng)成為各國運動員提升實力和成績的重要手段。

在剛剛閉幕的北京冬奧會和冬殘奧會上，不少參賽選手都獲得了AI教練的加持。

自由式滑雪女子空中技巧項目金牌得主徐夢桃，在訓(xùn)練期間就借助了AI教練進(jìn)行輔助。在日常訓(xùn)練期間，AI教練可以幫助徐夢桃對每日的訓(xùn)練動作進(jìn)行分析，以教練視角提供運動軌跡、旋轉(zhuǎn)角度、空中高遠(yuǎn)度等多維度數(shù)據(jù)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)失分動作并篩選出當(dāng)日最佳動作，為她追溯每一跳創(chuàng)造客觀條件，從而有效提升訓(xùn)練效果。據(jù)悉，該AI教練作為保密項目，已經(jīng)為自由式滑雪空中技巧運動隊服務(wù)了三年多時間。

在冬殘奧會上，清華大學(xué)智能與生物機械研究室科研團隊研發(fā)出一套數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，通過記錄運動員的生理參數(shù)、訓(xùn)練強度、技術(shù)動作等信息，建立數(shù)據(jù)模型，為運動員的動作優(yōu)化、傷病預(yù)防和康復(fù)提供保障。在越野滑雪項目中，該團隊所研制的滑雪架陪伴著鄭鵬、毛忠武、楊洪瓊、李盼盼等多名運動員奪得獎牌。

不僅僅是2022北京冬奧會和冬殘奧會，在2021年舉辦的東京奧運會上，同樣少不了AI技術(shù)的身影。

在東京奧運會上贏得了八個跳水項目的七枚金牌的中國跳水隊，也早早引入了“3D+AI”跳水訓(xùn)練系統(tǒng)來輔助運動員進(jìn)行訓(xùn)練。根據(jù)公開資料顯示，依托該系統(tǒng)精確分析運動員動作的細(xì)微偏差，可以對中國國家跳水隊運動員的動作、姿勢等進(jìn)行針對性的訓(xùn)練。運動員還可以使用這套系統(tǒng)像復(fù)習(xí)功課一樣及時地對自己的訓(xùn)練動作進(jìn)行總結(jié)經(jīng)驗、改進(jìn)不足。數(shù)據(jù)顯示，在引入了“3D+AI”跳水訓(xùn)練系統(tǒng)之后的幾個月，運動員的訓(xùn)練效率提升了20%。

中國跳水協(xié)會主席周繼紅表示：“中國跳水隊的日常訓(xùn)練追求精益求精，這套系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)非常完整，一個動作可以切換出不同的角度進(jìn)行觀測，幫助我們摳不同的動作細(xì)節(jié)?！?/p>

為什么AI在近年來突然成為全球運動員的寵兒？這和近年來AI領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)發(fā)展是密不可分的。

AI發(fā)展的三大基本要素是數(shù)據(jù)資源、運算能力和核心算法。

在數(shù)據(jù)資源方面，得益于近年來傳感器技術(shù)的發(fā)展，超聲波傳感器、紅外傳感器、溫濕度傳感器、聲音傳感器、亮度傳感器等裝置普及度提升，從而可以實現(xiàn)對空間環(huán)境中的大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行感知、收集。此外，智能手環(huán)、智能眼鏡、智能運動鞋等可穿戴設(shè)備，可以實現(xiàn)對基于不同狀態(tài)下人體的數(shù)據(jù)資源采集。大量可以用于訓(xùn)練分析的數(shù)據(jù)資源為人工智能的技術(shù)發(fā)展提供了有力的支撐。

在運算能力方面，相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展帶來了算力的顯著提升。以丟包為例，以太網(wǎng)天然就是丟包的，而0.1%丟包會導(dǎo)致50%算力損失，導(dǎo)致了一半的算力浪費。華為超融合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)基于全無損以太網(wǎng)架構(gòu)，解決了持續(xù)40年的以太網(wǎng)丟包問題，從而實現(xiàn)算力的100%釋放。

在算法方面，以我國為例，過去數(shù)年間，國務(wù)院、國家發(fā)改委、工信部、科技部以及各省市、地方政府陸續(xù)發(fā)布了有關(guān)推進(jìn)人工智能算法開發(fā)以及應(yīng)用落地的政策。在算法開發(fā)層面，政策明確倡導(dǎo)開源開放、互助共享的理念，支持具備人工智能資源與技術(shù)優(yōu)勢的企業(yè)、高校構(gòu)建促進(jìn)AI能力開源開放的平臺，釋放優(yōu)勢互補的協(xié)同效應(yīng)，對于算法的發(fā)展起了很大的推動作用。

可以說，AI三要素在近年來的快速發(fā)展，使得AI技術(shù)賦能千行百業(yè)成為可能。而體育行業(yè)與AI具有天然的契合度，隨著體育產(chǎn)業(yè)和科技產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，兩者的融合是一種必然。

在傳統(tǒng)的體育訓(xùn)練中，人們就已經(jīng)采取記錄運動員個人表現(xiàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析的方法，來對他們提出針對性的訓(xùn)練建議。隨著時代的不斷發(fā)展，現(xiàn)代體育中需要采集和分析的數(shù)據(jù)也在呈現(xiàn)幾何倍數(shù)的增長。早年間我們可能只需要考量奔跑速度、跳躍高度、肌肉水平等基本信息，而現(xiàn)在，我們甚至需要分析運動員每日的體重波動、所穿服裝的重量，乃至鞋底的摩擦力。

這些海量數(shù)據(jù)的采集、分析計算和最終反饋，完全超出了人類的能力范疇，但是它們卻又是AI技術(shù)的擅長所在。依托于以AI為主導(dǎo)的解決方案，可以快速而準(zhǔn)確地捕捉到運動員訓(xùn)練動作中的細(xì)微差異，將數(shù)據(jù)采集并進(jìn)行計算，可以評估出當(dāng)前的訓(xùn)練方案、飲食、服裝、訓(xùn)練設(shè)備等因素對運動員產(chǎn)生的影響，并進(jìn)行及時調(diào)整，從而有效提升運動員的訓(xùn)練效率，幫助運動員收獲更好的成績。

2022年政府工作報告明確提出：“切實保障和改善民生，加強和創(chuàng)新社會治理。建設(shè)群眾身邊的體育場地設(shè)施，促進(jìn)全民健身蔚然成風(fēng)?！盇I教練的普及，對于實現(xiàn)我國“促進(jìn)全民健身蔚然成風(fēng)”的目標(biāo)有著重要意義，有助于更好滿足人民群眾的健身和健康需求。

AI技術(shù)的特性就注定了會打造出“千人千面”的個性化訓(xùn)練內(nèi)容，可以全面覆蓋每一位用戶的“教學(xué)、評測、反饋、再提升”的訓(xùn)練閉環(huán)，有助于針對大眾的身體素質(zhì)水平進(jìn)行因材施教，讓過去對于普通人遙不可及的專屬運動私教走入尋常百姓家。

此外，對于一些殘障人士而言，獲得日常運動的指導(dǎo)頗為困難。由于殘障群體的特殊性，負(fù)責(zé)對其指導(dǎo)的運動教練需要對人體結(jié)構(gòu)、運動規(guī)律有充分認(rèn)知。不良的訓(xùn)練習(xí)慣不但有可能會降低其運動水平，甚至存在加重殘疾程度的風(fēng)險。此外，殘障人士之間的個體差異較大，即便是同一種運動，不同殘障人士的生理特點、體能情況、發(fā)力方式、動作姿態(tài)都千差萬別，需要量身定制個性化的訓(xùn)練方案。而大眾日常所接觸到的運動教練，大多不具備殘障人士的指導(dǎo)經(jīng)驗，無法為其提供符合特殊需求的運動指導(dǎo)。在這種情況下，AI教練可以通過超大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型，快速學(xué)習(xí)到針對殘障人士的訓(xùn)練指導(dǎo)經(jīng)驗，為每一位殘障人士提供專屬的訓(xùn)練方案，讓殘障人士可以享受到大眾體育的快樂。

復(fù)旦大學(xué)工程與應(yīng)用技術(shù)研究院下屬團隊日前研發(fā)了一款“智能冰上運動訓(xùn)練分析系統(tǒng)”，通過動作識別、檢測、分析與追蹤等AI技術(shù)，為運動員提供訓(xùn)練輔助分析、輔助比賽裁判等智能化應(yīng)用。該團隊表示，未來他們也將建設(shè)示范性智能化體育比賽場館、大眾體育智能化示范設(shè)施，讓AI教練為廣大群眾提供價格親民，普及度高的智能教學(xué)課程。

我們相信，隨著技術(shù)的不斷成熟，AI教練終將會變得更加大眾化。AI的加持，會讓每一位普通市民都能切身體會到運動的快樂，以及科技進(jìn)步帶來的美好生活。