一名運動員在雪道上沖刺,躍起,在空中完成一個復雜的 360 度轉體動作后完美落地,這時裁判板上瞬時出現(xiàn)了這位運動員的騰空軌跡,速度以及高度等精確信息,并在旁邊附上了一個可參考的分數(shù)。
這個分數(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數(shù),但一定程度上確實給人類裁判們提供著參考,影響著他們的判斷。
據(jù)了解,這項技術名為小冰 AI 競技體育國際賽事評分系統(tǒng),是小冰團隊通用框架的垂直領域解決方案之一。
小冰和國家體育總局冬運中心的項目合作最早可以追溯到去年年底。去年 12 月,小冰宣布中標國家體育總局冬運中心的重點項目,小冰將提供自由式滑雪空中技巧視覺評分系統(tǒng),這也是人工智能在全球競技類體育領域的首個落地成果。
小冰的這個 AI 評分系統(tǒng),是全球首個能夠基于運動員動作和姿態(tài),獨立做出與人類專業(yè)裁判一致且完整評價的 AI 系統(tǒng)。依托人工智能小冰框架,配合國家體育總局冬運中心自由式滑雪隊的科學訓練需求,這項技術涵蓋了這類項目中獨創(chuàng)滑雪運動分析模型,并包含了小冰框架內(nèi)多項全球領先的人工智能視覺分析技術,從自由式滑雪的日常訓練,到比賽場地最終的評分決策,它都參與其中。
此前,大多數(shù)的訓練復盤通過視頻錄像完成,教練們甚至需要一幀一幀的分析運動員的動作并給出較為主觀的評價,復盤也很難系統(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 圖象識別和實時數(shù)據(jù)分析后,能幫助教練和運動員獲得更好的運動認知。
而也正是因為這套系統(tǒng)做到了訓練數(shù)據(jù)從源頭上的全程獲取,所以在得到更多標簽化的客觀數(shù)據(jù)之后,也借此形成一套獨有的評價系統(tǒng)。
據(jù)了解,小冰 AI 評分系統(tǒng)包括四大功能模塊,分別是提高運動認知、改善不良運動姿態(tài)、定制化私人教練和個性化用戶檔案。小冰 AI 評分系統(tǒng)數(shù)據(jù)總結包括世界頂尖選手在每個階段重要的比賽特征,比如將運動員的身體重心、空中姿態(tài)、曲線、落地姿態(tài)等數(shù)值進行記錄、標注和訓練,并結合人類專業(yè)教練和裁判的評價、知識和經(jīng)驗,對模型進行不斷優(yōu)化。
由于冬奧會比賽場地和運動的特殊性,在計算機視覺技術層面也提出了很大的挑戰(zhàn)。比如,有些運動員的賽服顏色和環(huán)境色高度接近,比賽往往在高強光、高復雜的背景下進行,運動員速度快、滯空時間短等,這些都還能通過技術手段解決。
更大的挑戰(zhàn)是,競技體育要求不能在現(xiàn)場架設任何干擾比賽的設備,為此,小冰團隊把普通攝像頭架設在裁判的位置,基于大量訓練數(shù)據(jù)進行模型修正,根據(jù)運動序列預測,做出針對競技體育特點的目標跟蹤、目標檢測和識別,包括骨架識別等。相較而言,傳統(tǒng)的骨架模型是識別不出冰雪運動員骨架的,因為冰雪項目運動員穿得非常寬松,而小冰 AI 競技體育國際賽事評分系統(tǒng)可以做到。
可以看到,把人工智能引進評分系統(tǒng),一方面可以提高回溯時的準確性和評分效率,更重要的是它可以提高體育競技項目的公平性和客觀性。
但人類裁判有時確實會在競技比賽中投入個人情感,這是主觀的部分。比如,如果一項高難度的動作是由一名相對初級的小將挑戰(zhàn)出來的,是不是人類裁判員在情感上會給出更高的分數(shù)?
反之,如果人們對一名知名的運動員抱有極大的期望,但做出了一套相對常規(guī)的動作,人類裁判員是否會在情感上給出相對較低的分數(shù)?
但有時投入情感也是難能可貴的部分。對于自由式滑雪這種追求空中技巧和雪上技巧的創(chuàng)意類運動,騰空時的舒展度、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分考察時的重要因素,而這些應該也正是技術很難量化的部分。
小冰團隊稱,人類教練和裁判的知識和經(jīng)驗,并非全部都是結構化數(shù)據(jù)和顯性的系統(tǒng)知識,還有許多隱藏在口述、言傳身教里的非結構化數(shù)據(jù)和隱性知識。
這里就能體現(xiàn)出小冰框架上的優(yōu)勢,即在計算機視覺領域的目標檢測、目標跟蹤和目標識別之外,還能根據(jù)自然語言處理和計算機語音等基礎技術儲備,更好地理解和學習人類教練和裁判的知識與經(jīng)驗,并形成與專業(yè)人士一致的評估和分析結論,從而實現(xiàn)小冰 AI 評分系統(tǒng)的核心價值之一——通過提供獨立、完整的,與人類專業(yè)裁判一致的評價,為每一個運動員的運動成績提供專業(yè)評分,包括為何被扣分、如何少扣分等建議,形成運動員獨特的個性化訓練檔案。
當然,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行判斷。
根據(jù)小冰團隊計劃,基于在競技體育領域的沉淀,團隊將進一步把該技術從競技體育帶向大眾體育,在大眾體育領域,小冰為用戶打造 7*24 小時專屬的私人健身教練,基于專業(yè)的運動理論,及時給與用戶個性化指導建議,提高運動效率,減少運動損傷。在學校體育領域,小冰提供完備的智慧體育解決方案,可應用于體育教學及考試中,實現(xiàn)體育考試與學生日常鍛煉相結合,進一步提升中小學生體育運動質量。