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AI 闪耀2022世界杯

本文作者:编辑部       点击: 2022-12-29 14:39
前言:
2022卡塔尔世界杯 吉祥物La eeb 图片来源:fifa.com
 
2022卡塔尔世界杯用球 AI Rihla 图片来源adidas.com

2022™ 年卡塔尔世界杯的官方比赛用球Al Rihla(小组赛) : 在阿拉伯语中的意思是“旅程”,灵感来自卡塔尔的文化,建筑,标志性船只和国旗,四强比赛用球 AL HILM ,直译“梦想”,意译“圆梦之旅”。除了颜色和名称方面的差别,在性能方面是一样的。

借助先进的设计工具,比赛用球通过了实验室、风洞和球场严格测试,采用新款拼接形状和表面纹理,力求在赛场带来高精准度和稳定性。

CRT-CORE – 球的心脏,为快节奏的动作和精度提供速度、准确性和一致性,具有最大的形状和空气保持力,以及回弹精度; SPEEDSHELL – 一种带纹理的 PU 表皮,具有新的 20 件面板形状,由于宏观和微观纹理以及表面压花,提高了准确性、飞行稳定性和转向。

阿迪达斯足球图形和硬装设计总监Franziska Löffelmann说。“新设计允许球在空中行进时保持更高的速度。对于所有体育界最大的全球舞台,我们着手通过创造迄今为止最快、最准确的FIFA世界杯球,通过激进的创新将不可能变为可能。

相比往届比赛用球,这次世界用球的最大特点是------需要充电!
 
足球充电的照片 (来自社交平台reddit.com用户发布的图片)

2022卡塔尔世界杯用球充电中的照片,一经曝光就被全球各地广为转发。图片中有4颗比赛用球正在进行充电,采用了黑色无线充电底座。根据官方公布的消息,充电一次可使用6小时,足以应付整场比赛,如果不使用,可待机18天。

这些足球之所以需要充电是因为在球的内部一个搜集、提供实时数据的系统。
 
2022卡塔尔世界杯用球内部示意图 图片来源kinexon.com

根据技术供应商KINEXON(KINEXON与国际足联和80%的NBA球队在球员和球的实时跟踪领域有合作)提供的资料,比赛用球内置了非常轻量级的MEMS惯性导航传感器(IMU),总体质量小于10g,搜集位置,速度,加速度,自旋速率等数据,透过UWB技术传输给VAR(视频助理裁判)系统,用来辅助判定球是否出界,进球是否有效等关键数据。还能实时统计出球员在射门时的关键数据。
 
借助传感器统计处射门速度、飞行距离还有自转情况等关键数据 图片来源kinexon.com

可以说,本届世界杯的用球已经是一颗充满了“智慧”的足球。

AI来帮忙的半自动越位技术(SAOT: SEMI-AUTOMATED OFFSIDE TECHNOLOGY)
 
多达42部摄像机密切”关注”着场上的一切 图片来源:fifa.com

在2018年俄罗斯世界杯使用了VAR技术之后,在本届世界杯上国际足联的VAR系统得到大幅度升级。新技术使用了42部摄像机,其中安装在每座体育场屋顶下方的12个(用于超慢动作回放)专用跟踪摄像头来跟踪球,以及每个球员的多达29个数据点,每秒50次,计算他们在球场上的确切位置。收集的29个数据点包括与越位相关的所有肢体和四肢。官方比赛用球Al Rihla将为检测紧密越位事件提供另一项重要数据,惯性测量单元(IMU)传感器将放置在球内。该传感器位于球的中心,每秒向视频操作室发送500次球数据,从而可以非常精确地检测踢球点。
 
比赛用球每秒发送500次用数据 图片来源:fifia.com
 
 
球员身上的多达29个点被多相机跟踪系统实时跟踪 图片来源:fifa.com

除了比赛用球提供大量数据,场上比赛的每一名球员,都受到了摄像机的“重点照顾”。在本届世界杯开赛之前在线和离线测试期间收集的数据已经过麻省理工学院体育实验室的分析和验证,维多利亚大学的TRACK科学地验证了肢体跟踪技术。苏黎世联邦理工学院的一个研究团队正在进一步了解这种多相机跟踪系统的技术能力。经过不断完善,这些技术被综合运用,形成了我们在世界杯比赛上看到的全新的半自动越位系统(SAOT)。

在人工智能技术的帮助下,通过综合肢体和球跟踪数据,只要进攻球员接到球,而攻击者在队友打球的那一刻处于越位位置,新技术就会向VAR裁判组提供越位自动警报。在通知现场裁判之前,视频比赛官员通过手动检查自动选择的踢球点和自动创建的越位线来验证提议的决定,该线基于球员四肢的计算位置。这个过程在几秒钟内发生,意味着可以更快、更准确地做出越位决定。

这项改进,使得VAR系统的效率相比上届世界杯至少提升了10倍。

在VAR裁判组和球场裁判确认决定后,用于做出决定的完全相同的位置数据点将生成为3D动画,完美地详细描述球员越位时的四肢位置。这个3D动画将将显示在体育场的大屏幕上,也将提供给国际足联的广播合作伙伴,以最清晰的方式通知所有观众。
 
人工智能帮助裁判组自动识别越位 图片来源:fifa.com

在小组赛阶段,阿根廷对沙特阿拉伯队的比赛中,这套系统的威力被展现的淋漓尽致,阿根廷多次反越位战术未能奏效,扩大领先优势,使得沙特阿拉伯队最终2:1战胜对手成为可能。

Johannes Holzmüller,国际足联足球技术与创新总监:“我们在 2022 年 FIFA 世界杯的所有体育场配备 12 台摄像机的半自动越位设置和带有连接球技术的官方比赛球。这项新技术将使用人工智能为视频裁判组提供实时越位警报。由于视频比赛官员将对这些输出进行质量控制,我们仍然将该系统称为“半自动越位”,因为视频比赛官员必须验证拟议的决定,然后通知现场裁判。通过使用完全相同的数据为体育场内的球迷和电视观众创建3D动画,球迷将获得快速准确的越位情况可视化。

这套系统提供的数据,不仅能提供实时准确的越位信息裁决,还能自动识别很多犯规动作,在很多关键判罚中起到了决定性作用。

开赛以来,很多球员习惯性的小动作,以往在比赛中难以被场上裁判发现,但是无法逃过AI的注释,结果为本队带来了严重的后果。

另比如,在刚结束不久的日本对西班牙的小组赛最后一场比赛中,日本队第53分钟的进球,一开始被当值裁判认定为出界球回传,但是经过VAR确认之后,球的投影还有1.88mm没有出界,因此回传进球后的进球有效。最终,在这场比赛中,西班牙1:2输给了日本。

尽管有些足球评论员和球员对新的SAOT系统表达了不满,有人开玩笑说,进攻队员赛前应该注意把汗毛刮干净,避免“汗毛”级别的越位,浪费进攻机会。但是毫无疑问的是,随着比赛的进行,SAOT系统带来了更多的公平性,场上球员会更加专注比赛和技术动作,而不是熟练使用他们多年积累的“小动作”,认为判罚的争议也正在减少,这对这项运动的整体来说是非常有意义的事情。

AI助力每一位球员的成长
 
FIFA为球员定制的专用APP 图片来源:fifa.com

FIFA 世界杯™开始时,参赛球员都会收到一个独特的二维码,让他们可以访问 FIFA Player 应用程序,这是一种定制的分析工具,可以改善球员对比赛数据的访问和使用。FIFA球员应用程序为每个球员提供了在每场比赛几分钟后访问其个人表现数据的机会,这些数据链接到相关比赛动作的视频。

“它可以帮助你意识到你在比赛中可能犯了什么错误,”克罗地亚球星莫德里奇告诉国际足联。

“有400多名球员在比赛结束后一直使用该应用程序,这非常令人兴奋。这也为未来的足球数据分发设定了新的标准。”国际足联足球数据科学家Bahaeddine El Fakir解释说

赛场上密布的智能设备不仅仅是用来帮助裁判和观众的,同样也帮助到了球员,为他们提供成长的助力。

场外更多的AI身影
最为先进的技术不仅仅用在赛场上,卡塔尔世界杯2000多亿美元的花费,是1994年到2018年世界杯投资额度总和的5倍多,这股庞大的资金不仅仅用来建设8座风格迥异的比赛场馆,还要用来迎接130万来自世界各地的球迷前来观看比赛。因此,升级基础设施,特别是地铁网络和高速交通网络,让球场、训练场、酒店之间完成快速连接,是场外建设的重点之一。

卡塔尔在获得本届世界杯主办权的同时,就承诺将举办成有史以来技术最先进和具有可持续生态的体育盛事。组织者将将利用技术来增强观众的活动,同时最大限度地减少对环境的影响,并对卡塔尔经济产生积极影响。自动化、智能化技术将会提高环境、社会和治理运营的有效性和准确性。

Traffic Technologies公司赢得了管理卡塔尔多哈道路的合同,借助数字孪生技术,这家公司将卡塔尔的道路网络进行智能化管理,不仅提高了交通运输效率,还能应对比赛期间随时可能会发生的交通拥堵情况。

据Traffice透露,他们的软件优先考虑了公共交通系统,在比赛期间,尽可能多地为观众匹配往返于赛场和酒店之间的公共交通系统。更为重要的是,这套系统几乎不用人工干预,可以自动校准和调整,大大降低了城市交通系统的运营成本。

一些足球运动员的世界杯服装是由人工智能创作而成。

卡塔尔的商店和在线购物网站正在透过使用由人工智能驱动的软件来创造更好的客户体验:摄像头和传感器自动识别用户捡起或放回的商品。结算时,应用程序将立即从客户的信用卡中收取购买商品的费用,无需排队等待。

在主场馆Lusail体育场,工作人员现在将能够放大Lusail体育场的80,000个座位中的每一个人的照片,可借助AI进行面部识别。为防止拥挤踩踏事故,通过与安全管理员共享信息,人工智能使技术人员能够预测人群激增并迅速应对过度拥挤。