2020東京奧運(yùn)秘密武器曝光：AI不僅負(fù)責(zé)計(jì)時(shí)，還逼這些裁判失業(yè)
近日，2020年夏季奧運(yùn)會(huì)終于在2021年拉開了帷幕。
目前，我國(guó)的奧運(yùn)健兒已經(jīng)拿到了6枚金牌，2枚銀牌，5枚銅牌，以13枚獎(jiǎng)牌的總成績(jī)位列第一。
而在沙灘排球比賽上，隊(duì)員們的表現(xiàn)也相當(dāng)出色。
起跳、攔網(wǎng)、扣殺……
排球運(yùn)動(dòng)員在賽場(chǎng)上的每一個(gè)動(dòng)作都會(huì)被記錄下來。
各個(gè)方位平平無奇的攝像頭就只有錄像回放功能嗎？
這么想你就錯(cuò)了！
現(xiàn)在賽場(chǎng)上的攝像頭使用了計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，將相機(jī)與人工智能結(jié)合起來，提供各種比賽實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
遍地都是人工智能
在這屆奧運(yùn)會(huì)上，可謂遍地都是AI。
在各個(gè)AI應(yīng)用中，要說最有趣的，可能就是奧運(yùn)會(huì)老搭檔Omega的了。
Omega花了4年時(shí)間的來訓(xùn)練AI，應(yīng)用在沙灘排球比賽中。排球這個(gè)項(xiàng)目，不管是模型的訓(xùn)練還是應(yīng)用，都不怎么簡(jiǎn)單。球員多，球速快，光憑肉眼很難判定某個(gè)球的得分。
在室內(nèi)排球中，已經(jīng)有了「鷹眼」的輔助。鷹眼系統(tǒng)也叫即時(shí)回放系統(tǒng)，它是對(duì)裁判判罰精確性的得力工具。 當(dāng)然，我們朗導(dǎo)的眼睛可是比鷹眼更厲害……
而現(xiàn)在，Omega讓沙灘排球也用上了AI。對(duì)于沙灘排球項(xiàng)目，由于運(yùn)動(dòng)員站位與打球技術(shù)不同，Omega需要訓(xùn)練AI來識(shí)別無數(shù)種擊球類型。
這就需要運(yùn)動(dòng)員穿的衣服安裝了陀螺儀傳感器，這些傳感器能夠?qū)γ棵腌姶蠹s2000組數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析。這些數(shù)據(jù)信息就包括扣球方式的變化、傳球類型、球的飛行路徑等。
AI在獲取了選手的速度、運(yùn)動(dòng)方向以及跳躍的高度等原始數(shù)據(jù)之后，就能推斷出對(duì)應(yīng)的擊球類型，傳球類型。
在結(jié)合了圖像和運(yùn)動(dòng)情況之后，基于計(jì)算機(jī)視覺的AI就能有效地跟蹤和預(yù)測(cè)球的運(yùn)動(dòng)軌跡。就算球飛出了攝像機(jī)畫面也不要緊，因?yàn)锳I可以根據(jù)球消失時(shí)以及重新出現(xiàn)時(shí)的數(shù)據(jù)，自動(dòng)補(bǔ)全中間的缺失部分。
從「人工」智能到人工智能
在科技還沒有快速發(fā)展，還沒出現(xiàn)人工智能的時(shí)候，奧運(yùn)會(huì)比賽時(shí)間的測(cè)算用的是最原始的方法：肉眼+秒表。
當(dāng)時(shí)歐米茄為賽事提供了1名制表師和30只計(jì)時(shí)碼表，這些懷表經(jīng)瑞士納沙泰爾天文臺(tái) (the Observatory at Neuchâtel) 認(rèn)證，是高精準(zhǔn)度追針計(jì)時(shí)懷表。
經(jīng)過瑞士納沙泰爾天文臺(tái)認(rèn)證的歐米茄高精準(zhǔn)度追針計(jì)時(shí)懷表
歐米茄的計(jì)時(shí)工具能夠?qū)r(shí)間精確到接近1/10秒。
從1948年開始，歐米茄在倫敦奧運(yùn)會(huì)上推出了第一臺(tái)光電池終點(diǎn)攝影機(jī)「魔眼」（Magic Eye）。
光電池能夠精準(zhǔn)記錄運(yùn)動(dòng)員沖過終點(diǎn)線的那一刻，解決了長(zhǎng)久以來使用終點(diǎn)帶因彈性導(dǎo)致的精準(zhǔn)度問題。
快到手變形都能給你記錄下來
直至1968年墨西哥奧運(yùn)會(huì)，才完全轉(zhuǎn)為電子設(shè)備計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)的終點(diǎn)攝像機(jī)記錄了10項(xiàng)新的世界紀(jì)錄。
1968年墨西哥奧運(yùn)會(huì)使用的終點(diǎn)攝影打印機(jī)，一時(shí)之間分不清這是田徑選手還是滑板選手
21世紀(jì)下的「更快、更高、更強(qiáng)」，人工智能也貢獻(xiàn)了自己的一份力。
人工智能為體操打分
AI除了應(yīng)用在沙灘排球項(xiàng)目，還會(huì)應(yīng)用于各種體育賽事。
比如游泳時(shí)，用AI進(jìn)行圖像識(shí)別，計(jì)算運(yùn)動(dòng)員劃水的次數(shù)、實(shí)時(shí)的速度，以及選手之間的距離等。
又或者記錄運(yùn)動(dòng)員的跑姿，對(duì)跑姿進(jìn)行分析改進(jìn)，讓運(yùn)動(dòng)員跑得更快。
運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)專家分析蘇炳添訓(xùn)練時(shí)的跑姿
而在體操項(xiàng)目中，同樣也應(yīng)用了AI，用于檢測(cè)選手的姿勢(shì)， 審查運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作。
當(dāng)運(yùn)動(dòng)員翻轉(zhuǎn)和跳躍時(shí)，評(píng)委會(huì)根據(jù)體操運(yùn)動(dòng)員身體的精確位置來加分或扣分。
裁判員需要密切評(píng)估體操運(yùn)動(dòng)員關(guān)節(jié)的角度，例如膝蓋和肘部，但人眼有時(shí)還是難以在瞬間的動(dòng)作變換中看出那一丁點(diǎn)瑕疵，比如準(zhǔn)確測(cè)量關(guān)節(jié)的彎曲角度。
（左上）相機(jī)畫面，（左下）時(shí)間軸，（中）AI捕捉的選手動(dòng)作，（右）每種技術(shù)的「裁判員看點(diǎn)」
2019年世錦賽，國(guó)際體操協(xié)會(huì)就應(yīng)用了富士通開發(fā)的激光雷達(dá)技術(shù)。
他們研究體育中3D感應(yīng)技術(shù)的潛力，將激光雷達(dá)與AI系統(tǒng)連接起來。
通過每秒約200萬次或更多的激光照射運(yùn)動(dòng)員并根據(jù)反射時(shí)間計(jì)算距離，捕捉到人的3D形狀。
此外還開發(fā)了一種算法，根據(jù)獲取的運(yùn)動(dòng)員的3D數(shù)據(jù)，獲取關(guān)節(jié)位置的3D數(shù)據(jù)，然后對(duì)照數(shù)據(jù)庫(kù)評(píng)分。
鞍馬技術(shù)判斷機(jī)制
裁判不僅要判斷姿勢(shì)是否準(zhǔn)確，還要結(jié)合動(dòng)作的難度看表演的質(zhì)量和表現(xiàn)。
因此，在難度加大，動(dòng)作速度更快的情況下，AI自動(dòng)評(píng)分系統(tǒng)能夠?yàn)椴门刑峁﹨⒖家庖姡瑴p輕裁判的負(fù)擔(dān)。
評(píng)分支持系統(tǒng)
看來，AI似乎已經(jīng)不僅僅局限于讓程序員「失業(yè)」，照這個(gè)架勢(shì)難道也要讓人類裁判「失業(yè)」了？
