日前“基于博弈对抗的足球推演系统”国家重大项目课题跨领域专家研讨会在京召开,来自中国足球协会、中国科学院自动化研究所、中国移动通信集团北京有限公司、华体博联体育发展有限公司等领域的多位专家共同出席,就课题的阶段性成果和如何赋能中国足球未来发展进行了深入研讨。
2017年国务院出台《新一代人工智能发展规划》,明确到2030年,人工智能理论、技术与应用,总体达到世界领先水平,成为人工智能创新中心。而“基于博弈对抗的足球推演系统”正是国家科技创新2030的重大项目课题,是自规划颁布之后,第一个由政府层面来推进落地的人工智能国家重大课题,也是其中唯一一个涉及体育的定向课题。
为什么选择足球作为人工智能的科研课题的应用场景?中国科学院自动化研究所蒲志强博士介绍:其一,足球比赛具有动态、连续、多维、强不确定等复杂对抗特性,对人工智能理论和技术创新具有很大的牵引作用,在国外谷歌等科技巨头已经把足球作为下一个里程碑似的节点,用足球训练人工智能来寻求技术突破;其二,足球作为一项深受大众喜爱的体育运动,比较有代表性,能够起到很好的示范效应。
这一课题的研究目标是针对足球比赛动态、连续、多维、强不确定等复杂对抗特性挑战,以现有足球大数据和规则知识驱动的智能体实现方式为基础,以多智能体理论、深度强化学习、模糊推理等理论方法为支撑,突破大规模球员/球队及技战术数据/模型集构建与运动表现分析、足球赛事动态复杂不确定态势感知与理解、多时空尺度足球对抗典型场景分层计算与递进学习等关键技术和应用问题,构建足球博弈对抗数字仿真推演环境和物理实体智慧足球场馆,在典型赛事模拟对抗推演、预测与复盘中取得突破性表现,并有效辅助专业赛事代表队与青训队伍的训练与比赛。
不同于现阶段智能足球领域的研究多停留在数据的采集分析或者简单静态的对抗推演,基于博弈对抗的足球推演系统的研发方向和内容的颗粒度更细,技术难度也更高,涵盖了数据收集、运算推演、决策分析、实景应用等多个领域复杂的系统性研究。在运动表现分析方面,系统将构建足球运动员的个体模型和冠军表现模型,涵盖指标不少于30项;建立大规模的数据库和知识库,涵盖比赛场次不少于2000场,人员不少于3000名,每个比赛的原始相关信息不少于150项,整个知识库的规模不少于200万。在算法方面,从功能来说将支持推演预测评估和复盘,研发团队期望与现有一些系统比如谷歌类足球去做对抗,我们的胜率要在90%以上。基于博弈对抗的足球推演系统不是一款简单的智能应用,而更像是球队的AI军师。
“基于博弈对抗的足球推演系统”的子课题,由华体博联牵头研发,中科院自动化所参与研发的《智慧足球场示范应用》。借助华体博联产业集群孵化平台资源优势为项目全面赋能,解决虚实融合的示范验证和可能的落地应用问题。
未来,该系统有两大落地应用场景,一是服务于城市,建设区域城市“智慧足球基地”,协同区域特色,打造城市体育文化新地标,基于智慧球场,其辐射地区的体教融合、体医融合、智慧城市建设等方面都将收获一个有力抓手。二是服务于各级国家队、职业队、青训和校园足球精英代表队,为他们提供从数据采集、周期性培养与选材、竞技表现提升、伤病预防和康复以及球员评估和认知能力等多维度上的数据智能服务,协助中国足协全面搭建中国(青训)足球大数据平台。
该项目目前已经完成包括位置、速度、距离、体能、心率等数据的采集,下一阶段将有针对性的开始行为动作数据、时空数据等数据的采集,并完成多源数据融合及协同推演验证等技术和应用问题。足球青训大纲可视化系统也正在同步开发中。
中国足协与会专家对项目给予了充分肯定:“中国足球终于迎来了高大上的科技赋能,我感到很振奋。我们作为一个足球运动后发的国家来讲,想实现弯道超车的话,靠什么?一定是科学技术!只有像其他领域一样用科技给我们广大的教练员赋能了,才能解决我们现在教练人才匮乏的巨大短板。能有中科院这样的机构,整合政产学研各个方面的力量来协同公关,在数据分析之上做推演,我们有信心,一定能做出领先世界的技术。”同时他们也对如何整合广大专家教练员的知识和经验,建立知识分享系统,如何更好地与我们现在的青训相结合提出了建议。
随着5G、人工智能、大数据、云计算等技术的进步,及AR、VR等在体育领域的应用发展,足球运动必定会迈向体育与科技相结合的“双轮驱动”时代,就像其他领域我们可以后来居上一样,相信中国足球也会有弯道超车的那一天。