體育應用人工智能的價值與發展思路研究

郭遠冬

（安徽師范大學體育學院，安徽 蕪湖 241000）

近年來，人機圍棋大戰讓人工智能再度進入公眾的視野，美國谷歌公司的AlphaGo橫掃國際圍棋界，圍棋大師一敗如水，在智能機器面前變得束手無策。一時間，人工智能迅速成為輿論的風口，為此也引發了體育學界的熱議。2016年3月，《體育與科學》編輯部在華東師范大學舉辦新科技與體育未來的走向主題學術沙龍。與會學者對新科技時代下避免新科技異化、在“數”專制下保持體育的“道”本義及體育的本質有了進一步的認識。那么，體育與人工智能又會擦出什么樣的火花呢？恰如學者胡揚所說：就體育而言，人工智能一定會推動體育事業、體育產業的發展，助力體育強國建設。在這樣的時代背景下，體育與人工智能的結合是社會發展的必然趨勢，以順應世界人工智能發展的新潮流。本文希望吸引更多的人參與到智能體育的研究中來，給體育實際問題的解決提供新的思維。

1 人工智能的概念

要研究人工智能首先就會遇到其概念是什么，即什么是人工智能？這是個方法論的問題。是非在爭論中明晰，學術在爭鳴中進展，思想在爭辯中推進。正如列寧認為：要進行爭論，就要確切地闡明各個概念。從本質看，人工智能即是數據處理，即選擇一個萬能函數建立預測模型，把訓練樣本集的空間分布提取出來 并編碼到龐大的參數集中。這也正是AlphaGo利用人工智能技術，在圍棋界處于霸主地位的奧秘。

2 體育應用人工智能的價值

2.1 服務文體表演

文體表演不僅在運動會開閉幕式中扮演著首要角色，而且也是展現形象的重要窗口。不可否認，鑒于歷史的原因，我國運動會開閉幕式的文體表演一直存在著演員多、時間久、投資大、偏離體育本質等一系列問題，成為影響體育賽事科學發展的因素之一。

隨著人工智能、虛擬成像、智能感知等新技術的出現，可以為此類的問題解決帶來新思路。例如，第23屆平昌冬奧會閉幕式交接儀式上“北京八分鐘”在奧運舞臺的亮相，為大型文體表演樹立了價值典范。在別具一格的演出背后，匯聚著璀璨的中國智慧。在人工智能與虛擬成像技術的映襯下，整場演出在僅由24名輪滑演員和24個載著“冰屏”的智能機器人參演的情況下，取得了極佳的視覺效果，展現了新時代中國形象，為世人呈現了現代科技與中國傳統文化交融的盛宴。其次，為了做好演員的防寒保暖工作，主創人員采用了石墨烯智能發熱服飾。這種服飾可以根據環境變化做出相應的調節來確保演員的動作優美。同時，在整個排練過程中由虛擬視覺團隊設計的“OpenGL表演輔助訓練系統”和“北京八分鐘文藝表演系統”一直充當著導演的“左膀”和“右臂”，可以根據導演的創意方案，將文藝表演過程全部仿真，幫助導演把控決策及完善方案，從而極大地提高了排練的效率。

2.2 服務全民健身

《體育發展“十三五”規劃》指出，人民群眾日益增長的多元化多層次需求與體育有效供給不足的矛盾依然突出。這也成了全民健身面臨的挑戰，如何破除全民健身瓶頸需求，對于健康中國的推廣，具有重要的戰略意義。而隨著基于運動類APP與智能穿戴設備的運動新模式風靡全球，增強了全民健身與人工智能的耦合關系。運動類APP因其集社交娛樂、互聯互動、科學指導于一體，正日漸影響著人們的體育行為和生活方式。此外，新興的智能穿戴設備成為運動愛好者的新寵，通過穿戴智能設備可以記錄日常的運動數據，并可以相應地計算出消耗的脂肪、卡路里、反應睡眠質量等，可以實現數據與互聯網的同步，并相應地給出科學的健身指南及健康狀況評價。同時，江蘇、北京、內蒙古等省市自治區相繼推出了全民健身公共服務互動平臺，平臺終端分為人工智能部分和人工解答部分，實現了線上與線下的聯接，以增強全民健身方式的科學性，滿足體育愛好者多元化的層次需求。其次，隨著運動新模式成為時尚元素，更多的體育資源主動與平臺合作發展，使平臺形成了可持續發展的趨向，以便開展全民健身數據的挖掘，形成全民健身數據資源庫，為各級政府的決策提供數據支撐。

2.3 服務體育產業

清華大學體育產業發展研究中心主任王雪莉表示，人工智能的發展離不開大數據，體育產業也將更重視對數據的收集，為將來人工智能在體育產業的更多應用打下基礎。例如，美國MOCAP公司用人工智能追蹤球員的體育數據，并在美國NBA領域成功應用；亞馬遜公司的AWS創新理念與技術，實現了世界杯的多路直播應用。百度在里約奧運會期間利用人工智能實況解說奧運籃球賽事，打造私人定制化的觀察體驗，為廣大球迷及科技發燒友奉獻了一場創意十足的體育盛宴。人工智能與體育產業的結合必將帶來新的消費形態及新的社會現象，這些體育創新產品與服務也會吸引著更多的科研人員參與到產品的開發、維護、服務等工作，加速人工智能向體育產業滲透，為體育產業發展注入新動能，推進體育產業智能化升級。

2.4 服務競技體育

科學的訓練方法是影響運動成績的因素之一，這是體育學界的共識。近年來，我國運動健兒取得的驕人的成績背后同樣離不開體育科研工作者對智能體育奧秘的探索精神，成為運動員提高運動成績的“秘密武器”。諸如，由中國科學院合肥物質科學研究所牽頭研發的訓練系統，根據訓練者的下肢機能參數信息，結合歷史訓練方案和訓練記錄，進行數據分析，對等速訓練、等張訓練和被動訓練方式進行組合，形成最優的訓練方式；通過設置運動方向和肌肉收縮方向，智能匹配訓練參數，生成針對性的合理訓練方案；通過人工智能對訓練、備戰和比賽情況等海量數據進行處理和大數據分析，教練員可以及時調整策略和排兵布陣，運動員能夠更好、更有效地訓練，從而提升運動員及球隊的技術水平，優化運動員的實時表現和場上狀態，謀取更佳成績。此外，人工智能技術在體育賽事中的應用也越來越廣泛，成了體育愛好者津津樂道的熱點。例如，應用于排球比賽的界外球數字檢測系統。比賽中，當比賽用球在已標定的場地空間運動時，捕捉設備將捕捉到球的圖形信息和球心的三維坐標信息，傳送到信息處理系統，經過計算、圖形處理后做出球是否出界的判斷。它不但能捕捉體育賽事的精彩瞬間，也能夠確保比賽在公平、公正、公開的環境下進行，從而減少賽事糾紛。

3 加快體育與人工智能的深度融合的措施

3.1 加強政策引導

當前，人工智能技術尚處于未分化和草創時期，見木不見林，沒有形成具體的認識。體育領域的人工智能應用場景仍不夠廣泛，應用水平不高，多處于“初級人工智能”階段，其主要原因在于，體育界尚未與人工智能形成良好的社會互動。對此，體育界也要加快邁出相應的反饋步伐，出臺相關的引導政策，鼓勵人工智能技術注入體育系統的結構中，包括相關數據和信息標準的制定。積極推動基礎理論體系建設，引導體育院校、體育科研機構，以及其他相關院校的優勢學科進行資源整合，培養智能體育高端人才。此外，加快供給側結構性改革的步伐，避免出現產學研相脫節的尷尬處境，引導智能體育服務國家戰略、服務體育產業、服務競技體育等，力爭在新一輪國際體育科技博弈中搶占先機。

3.2 發展智能經濟

所謂智能經濟，顧名思義是指建立在智能經濟基礎上的經濟，是由人工智能技術推動和創造的經濟。智能經濟已成為全球各國爭先引領全球經濟的重要引擎，為最大化地享受人工智能這一“饕餮盛宴”，我國應順時抓住機遇，大力發展制造業和服務業、基礎設施建設及金融等智能經濟的重點領域，并充分利用大數據等信息供應鏈以及人工智能科研平臺和團隊等核心戰略要素，積極布局智能經濟試點區以及發展聯盟，在全球發展浪潮中打造“中國智造”“中國智慧”等標志，以此搶占未來發展的制高點。

自改革開放以來，我國先后實施了“科教興國”“互聯網+”“5G技術”等重大戰略，為智能經濟在神州大地的發展培養了肥沃的土壤。在智能經濟時代，競技體育的實力競爭將轉向為主要依靠技術創新以及創新技術的應用能力的較量，即各國體育人才之間的博弈。因此，要加快智能體育人才的培養，首先，注重體育與其他自然科學、工程技術、社會科學的交叉，培養復合型人才隊伍；其次，體育科研人員要開展人工智能關鍵技術的開發和應用，為智能經濟的發展提供智力支持；最后，智能體育的研究要積極與高新技術企業跨界合作，以“互聯網＋”和大數據為依托，整合相關體育學科研究成果與人工智能深度融合，并提高知識產權的保護意識，為促進我國智能經濟和體育事業的發展提供高科技產品與服務。

3.3 構建監管體系

人工智能技術自誕生之日起，就引發了“數”與“道”的爭論，即關于人工智能技術與道德倫理關系的深入探討。縱覽科學技術史，歷史上每一次劃時代的技術革命都會引發人類對未來命運的憂慮，像物理學家史蒂芬.霍金、《未來簡史》的作者瓦爾.赫拉利、馬爾克斯等公眾人物都表達了對人工智能的擔憂，提醒人們警惕人工智能的風險，號召立法形成人工智能技術開發與應用的監管體系，這也是世界范圍內的一項共識。因此，人們對人工智能技術憧憬的同時也理性的意識到新技術的發展，要以維護社會的和諧發展，提高人民的福祉為宗旨。對此，《新一代人工智能發展規劃》明確提出了3點規范措施：（1）加強人工智能相關法律、倫理和社會問題研究，建立保障人工智能健康發展的法律法規和倫理道德框架；（2）開展人工智能行為科學和倫理等問題研究，建立倫理道德多層次判斷結構及人機協作的倫理框架；（3）制定人工智能產品研發設計人員的道德規范和行為守則，加強對人工智能潛在危害與收益的評估，構建人工智能復雜場景下突發事件的解決方案。

4 結 語

不可否認，這些篳路藍縷的耕耘使體育應用人工智能的建設向具體化的方向又前進了一步，為體育實際問題的解決帶來了新的突破口和思想變革。但人工智能技術尚處于未分化和草創時期，體育領域的人工智能應用場景仍不夠廣泛，也面臨著技術革新帶來的安全和責任等社會問題。如何順應人工智能技術發展的浪潮，為體育事業的發展帶來更多的機遇，仍然需要廣大體育工作者的潛心耕耘。