人工智能技術(shù)在體育中應(yīng)用的現(xiàn)狀綜述

摘? 要：十九大報(bào)告中提到我國(guó)要加快推進(jìn)體育強(qiáng)國(guó)建設(shè)。這樣的建設(shè)腳步不能停歇。智能技術(shù)作為尖端產(chǎn)業(yè)，是體育強(qiáng)國(guó)建設(shè)的引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，是加快建設(shè)體育強(qiáng)國(guó)的不可或缺的一部分。人工智能帶來(lái)的新奇與高科技，在助推社會(huì)進(jìn)步的同時(shí)，賦予人類(lèi)社會(huì)更多的自主、自立。人工智能技術(shù)引入體育領(lǐng)域是一個(gè)必然的趨勢(shì)，這個(gè)趨勢(shì)必將愈演愈烈。該文基于人工智能技術(shù)與體育融合的現(xiàn)有基礎(chǔ)，對(duì)人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域中的發(fā)展進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù)? 競(jìng)技體育? 學(xué)校體育

中圖分類(lèi)號(hào)：G807.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1672-3791（2019）03（b）-0119-02

體育是人類(lèi)社會(huì)化進(jìn)程中的時(shí)代產(chǎn)物，其給予人們除了積極的進(jìn)取精神外，還帶有健康促進(jìn)功能、娛樂(lè)功能、教育功能，可以滿足人類(lèi)精神文化需求，促進(jìn)民族團(tuán)結(jié)，還可以帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、旅游發(fā)展以及社會(huì)良性發(fā)展。而人工智能帶來(lái)的新奇與高科技，在助推社會(huì)進(jìn)步的同時(shí)，賦予人類(lèi)社會(huì)更多的自主、自立。人工智能技術(shù)引入體育領(lǐng)域是一個(gè)必然的趨勢(shì)，這個(gè)趨勢(shì)必將愈演愈烈，但如何將智能技術(shù)引入體育領(lǐng)域，如何實(shí)現(xiàn)智能技術(shù)與體育領(lǐng)域的深度融合，仍是當(dāng)前面臨的主要困難。但隨著現(xiàn)代技術(shù)的完善，體育教師專(zhuān)業(yè)化發(fā)展的進(jìn)步，人工智能技術(shù)引入體育領(lǐng)域必將成為今后的研究主題和研究熱點(diǎn)[1]。

1? 人工智能技術(shù)在體育中的運(yùn)用情況

該文以智能技術(shù)和體育為主題詞，通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)搜索，共檢索到期刊文獻(xiàn)21篇，碩士論文2篇，由此可見(jiàn)，智能技術(shù)與體育融合的程度不夠深入，基本上均是因其他領(lǐng)域的應(yīng)用較成熟后，以輻射的形式開(kāi)始擴(kuò)展進(jìn)入體育領(lǐng)域，但都較多存在于競(jìng)技體育，或者輔助賽事運(yùn)動(dòng)，而在體育教學(xué)領(lǐng)域，微乎其微，僅有4篇文章有所涉及。下面是根據(jù)對(duì)所涉及的21篇論文進(jìn)行通讀后，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有智能技術(shù)與體育的融合主要是從以下幾方面進(jìn)行。

1.1 對(duì)運(yùn)動(dòng)競(jìng)賽的影響

計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入對(duì)于體育賽事的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響，特別是在體育比賽中的應(yīng)用，能夠在滿足觀眾欣賞體育賽事的同時(shí)，也能夠客觀公正地評(píng)價(jià)體育比賽，減少比賽場(chǎng)上的裁判糾紛[1]。如現(xiàn)在的鷹眼系統(tǒng)，即通過(guò)不同角度的高速攝像機(jī)，采用捕捉的方式獲取在高速運(yùn)動(dòng)中，網(wǎng)球或者排球的飛行軌跡，判斷其精確落點(diǎn)，輔助賽事執(zhí)裁。而在足球運(yùn)動(dòng)中的電子即時(shí)判斷系統(tǒng)能精準(zhǔn)判斷比賽過(guò)程中的越位或疑似進(jìn)球情況發(fā)生。通過(guò)引入智能技術(shù)，在這樣的賽事中，執(zhí)裁將變得更加主動(dòng)與精彩，也更加公平公正，將極大地削弱人的主觀性，將比賽的客觀性體現(xiàn)得更加淋漓盡致。特別是在武術(shù)、花樣舞蹈、跳水、體操等比賽中時(shí)，將對(duì)競(jìng)技運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生革命性的影響，它將極大地體現(xiàn)比賽的公平性、公正性、流暢性。將人的主觀情感削弱，給予辛勤付出的運(yùn)動(dòng)員以極大的公平，不再存在比賽黑幕，也將最優(yōu)化人們對(duì)于比賽的客觀判斷和喜好。

1.2 對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的影響

將智能設(shè)備引入運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，在其中添加智能成分，可以采集運(yùn)動(dòng)員的身體成分信息和運(yùn)動(dòng)成分指標(biāo)等數(shù)據(jù)，將眾多運(yùn)動(dòng)的各種信息匯成信息資源庫(kù)，如此大量的數(shù)據(jù)通過(guò)這樣的信息系統(tǒng)進(jìn)行儲(chǔ)存、分析、共享，不僅可以用以進(jìn)行追蹤運(yùn)動(dòng)員的成材軌跡，還可以體現(xiàn)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的人格特質(zhì)和共同品質(zhì)。如Sport VU系統(tǒng)也叫作球員追蹤分析系統(tǒng)，最初是用于軍事領(lǐng)域，如今它被漸漸地引進(jìn)到一些職業(yè)體育賽事領(lǐng)域[2]。通過(guò)一組固定攝像機(jī)來(lái)完成對(duì)運(yùn)動(dòng)員數(shù)據(jù)的追蹤和采集，然后根據(jù)每場(chǎng)比賽的數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行分析和識(shí)別，并建立起不同的戰(zhàn)術(shù)模型[3]。

2? 人工智能技術(shù)和可穿戴設(shè)備在體育教學(xué)中的運(yùn)用

體育教學(xué)是教育發(fā)展的必要組成部分，從幼兒體育到成人體育最后到終身體育，體育貫穿人的一生，在學(xué)校教育中，作為提高學(xué)生身體素質(zhì)，教育全面化和全面化教育的一部分，是建設(shè)體育強(qiáng)國(guó)，促進(jìn)青少年全面發(fā)展的重中之重。體育教育進(jìn)行創(chuàng)新教育，拓展發(fā)展思維，以互聯(lián)網(wǎng)+為引導(dǎo)，多樣化結(jié)合信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新體育教學(xué)，突破現(xiàn)有桎梏，最優(yōu)化實(shí)現(xiàn)體育的全民化。現(xiàn)在的各種智能設(shè)備已經(jīng)大幅度減輕體育教師的工作量，比如在徑賽項(xiàng)目中，教師可以不再直接參與到成績(jī)的記錄，而只需要在終端進(jìn)行數(shù)據(jù)的確定即可，也極大地避免了在短距離項(xiàng)目中的成績(jī)的混淆，這樣不僅使學(xué)生可以直面自己的運(yùn)動(dòng)成績(jī)，還將數(shù)字精確到小數(shù)點(diǎn)后三位，真正達(dá)到分秒必爭(zhēng)的蓬勃發(fā)展?fàn)顟B(tài)。教師通過(guò)這樣的智能設(shè)備，可以將體育教學(xué)中的成績(jī)記錄、輸入與保存做到痕跡化管理，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的縱向追蹤，真正形成數(shù)字化發(fā)展。

現(xiàn)代智能技術(shù)的一個(gè)里程碑式產(chǎn)物就是智能可穿戴設(shè)備，智能可穿戴設(shè)備將智能技術(shù)融入到設(shè)備中，可以有效地直接獲取人體的綜合指標(biāo)，不再經(jīng)過(guò)繁復(fù)的手段，隨時(shí)可以測(cè)得。在體育教學(xué)中，運(yùn)用智能可穿戴設(shè)備均可測(cè)得學(xué)生在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或者非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下身體指標(biāo)，做到了個(gè)體化差異表現(xiàn)與相對(duì)化比較。并且運(yùn)用智能可穿戴設(shè)備，突破了現(xiàn)有體育教學(xué)無(wú)法吸引學(xué)生的困境，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)于體育運(yùn)動(dòng)的興趣，改變了學(xué)生對(duì)于體育運(yùn)動(dòng)的片面認(rèn)識(shí)，發(fā)展了體育運(yùn)動(dòng)。如現(xiàn)有佩戴手環(huán)，可以與微信同步，獲取每天自己的行走步數(shù)，在微信朋友圈進(jìn)行曬步，并獲得每日排行，而還在定向運(yùn)動(dòng)中，學(xué)生佩戴指環(huán)后，可以逐點(diǎn)打卡，最終得到成績(jī)，這樣不僅將學(xué)生在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的疲憊心理變得最小化，而且還幫助學(xué)生形成良性互動(dòng)，真正實(shí)現(xiàn)了人和智能技術(shù)的雙向發(fā)展。

2.1 智能技術(shù)以微課形式與體育課程的結(jié)合

微課是一種新型的教學(xué)資源，也是一種創(chuàng)新的教學(xué)手段，其中包含了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、創(chuàng)新多媒體技術(shù)等綜合性教學(xué)模式[4]，使體育教學(xué)不只是體現(xiàn)在學(xué)校教育中，還滲透進(jìn)入家庭教育。而教師提前將學(xué)習(xí)內(nèi)容發(fā)給學(xué)生，使學(xué)生提前預(yù)習(xí)下節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，再進(jìn)行課程授課，這樣的方式即翻轉(zhuǎn)課堂。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，翻轉(zhuǎn)課堂可以有效提高學(xué)生對(duì)于技術(shù)動(dòng)作的理解與掌握，照顧到了個(gè)體化差異，使體育課堂延伸到課前與課后。

2.2 視頻錄像技術(shù)在體育教學(xué)中的運(yùn)用

體育教學(xué)因其極強(qiáng)的實(shí)踐性，要掌握運(yùn)動(dòng)技能需要經(jīng)過(guò)多次反復(fù)練習(xí)，一次一次地糾正，一次一次地重復(fù)某一動(dòng)作，才能真正做到動(dòng)作的精確化。但是體育教師因其自身動(dòng)作技能的掌握程度不一，其教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的程度不一，往往會(huì)存在忽略學(xué)生易發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作的重要環(huán)節(jié)，所以可能存在漏洞百出的情況。而視頻錄像技術(shù)的引入，不僅可以幫助教師在課后進(jìn)行回顧，還可以將視頻直接傳送給學(xué)生，讓學(xué)生做到心中有數(shù)，教師也可以逐步進(jìn)行提升。傳統(tǒng)的體育教學(xué)，一般是由教師示范、講解，學(xué)生獲得技術(shù)進(jìn)步，在進(jìn)步過(guò)程中最重要的就是學(xué)生對(duì)于技術(shù)動(dòng)作的表象生成，學(xué)生個(gè)體有差異，表象深度不一，往往會(huì)存在一部分人掌握了，另一部分人還存在很僵硬的情況，而引入了視頻錄像技術(shù)，就可以有效避免如此情況發(fā)生。

2.3 多媒體計(jì)算機(jī)輔助體育教學(xué)

計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展到20世紀(jì)90年代時(shí)，多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)程序便產(chǎn)生了。通過(guò)這一程序可以改變相對(duì)固定的時(shí)間和空間，可以改變相對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)理念，具有靈活多樣的特點(diǎn)。多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)程序主要包括計(jì)算機(jī)硬件、系統(tǒng)軟件以及課程軟件3部分[5]。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件加大了知識(shí)傳授量，繼續(xù)了因材施教的教學(xué)原則，豐富了學(xué)生獲取知識(shí)與技術(shù)方法與手段，拓展了學(xué)生和教師的知識(shí)面，可以有效實(shí)現(xiàn)學(xué)生與教師的雙向互動(dòng)。

2.4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育課程中的應(yīng)用

在教學(xué)中，引入虛擬仿真技術(shù)，使教學(xué)平臺(tái)、模塊的建設(shè)將模擬現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的實(shí)際理論知識(shí)，兼顧傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，設(shè)置相對(duì)簡(jiǎn)化的、逼真的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)布局、實(shí)際人體運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景。模塊化、場(chǎng)景化的操作界面與實(shí)際運(yùn)動(dòng)人體近乎一樣，實(shí)驗(yàn)者可在仿真界面上選擇相應(yīng)類(lèi)型的人體運(yùn)動(dòng)過(guò)程和單元操作模型。

實(shí)驗(yàn)者只有正確設(shè)計(jì)出根據(jù)實(shí)際運(yùn)動(dòng)過(guò)程動(dòng)作序列和運(yùn)動(dòng)單元操作的先后順序才可正常通關(guān)執(zhí)行后續(xù)操作。單元操作根據(jù)需要可呈現(xiàn)運(yùn)動(dòng)人體的內(nèi)部三維結(jié)構(gòu);采用3D或4D技術(shù)，使實(shí)驗(yàn)者完全體會(huì)逼真的場(chǎng)景和動(dòng)作序列操作感;人機(jī)交互，調(diào)節(jié)參數(shù)并顯示實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)效果，實(shí)時(shí)記錄、跟蹤和反饋信息，顯示相應(yīng)虛擬仿真畫(huà)面，對(duì)人體運(yùn)動(dòng)等復(fù)雜過(guò)程做必要的簡(jiǎn)化、形象化和可視化。近年來(lái)虛擬仿真技術(shù)不斷發(fā)展與完善，逐步應(yīng)用于建筑、規(guī)劃、教學(xué)，還有軍事行業(yè)，對(duì)于這些行業(yè)的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用，體育教學(xué)也開(kāi)始嘗試引入該項(xiàng)技術(shù)。虛擬仿真技術(shù)在體育教學(xué)中創(chuàng)新了教學(xué)模式，打破了原有教學(xué)模式的固化，破開(kāi)高危險(xiǎn)性、高困難性動(dòng)作的窘境，以深化學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的動(dòng)作表象，在強(qiáng)化身體健康的同時(shí)也穩(wěn)步提升學(xué)生的心理承受能力，鍛煉學(xué)生的心理發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 程淑琴，倪東輝.大數(shù)據(jù)時(shí)代政府績(jī)效評(píng)估與創(chuàng)新研究[J].安慶師范大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2016（5）：97-101.

[2] 邵明虎.杭州富陽(yáng)運(yùn)動(dòng)休閑產(chǎn)業(yè)與旅游業(yè)互動(dòng)模式研究[J].浙江體育科學(xué)，2014，36（5）：33-37.

[3] 楊強(qiáng).體育旅游產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的動(dòng)力與路徑機(jī)制[J].體育學(xué)刊，2016，23（4）：55-62.

[4] 章偉.智能互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)學(xué)校體育，2018（5）：33-36.

[5] 張偉.論人工智能與現(xiàn)代體育教育技術(shù)[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，30（6）：139-141.①作者簡(jiǎn)介：鄒小江（1990—），男，漢族，重慶人，碩士研究生，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：學(xué)校體育學(xué)。