體育應(yīng)用人工智能的價(jià)值與發(fā)展思路研究

郭遠(yuǎn)冬

（安徽師范大學(xué)體育學(xué)院，安徽 蕪湖 241000）

近年來，人機(jī)圍棋大戰(zhàn)讓人工智能再度進(jìn)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(jī)器面前變得束手無策。一時(shí)間，人工智能迅速成為輿論的風(fēng)口，為此也引發(fā)了體育學(xué)界的熱議。2016年3月，《體育與科學(xué)》編輯部在華東師范大學(xué)舉辦新科技與體育未來的走向主題學(xué)術(shù)沙龍。與會學(xué)者對新科技時(shí)代下避免新科技異化、在“數(shù)”專制下保持體育的“道”本義及體育的本質(zhì)有了進(jìn)一步的認(rèn)識。那么，體育與人工智能又會擦出什么樣的火花呢？恰如學(xué)者胡揚(yáng)所說：就體育而言，人工智能一定會推動體育事業(yè)、體育產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，助力體育強(qiáng)國建設(shè)。在這樣的時(shí)代背景下，體育與人工智能的結(jié)合是社會發(fā)展的必然趨勢，以順應(yīng)世界人工智能發(fā)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(shí)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(gè)方法論的問題。是非在爭論中明晰，學(xué)術(shù)在爭鳴中進(jìn)展，思想在爭辯中推進(jìn)。正如列寧認(rèn)為：要進(jìn)行爭論，就要確切地闡明各個(gè)概念。從本質(zhì)看，人工智能即是數(shù)據(jù)處理，即選擇一個(gè)萬能函數(shù)建立預(yù)測模型，把訓(xùn)練樣本集的空間分布提取出來 并編碼到龐大的參數(shù)集中。這也正是AlphaGo利用人工智能技術(shù)，在圍棋界處于霸主地位的奧秘。

2 體育應(yīng)用人工智能的價(jià)值

2.1 服務(wù)文體表演

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

隨著人工智能、虛擬成像、智能感知等新技術(shù)的出現(xiàn)，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(yùn)舞臺的亮相，為大型文體表演樹立了價(jià)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(shù)的映襯下，整場演出在僅由24名輪滑演員和24個(gè)載著“冰屏”的智能機(jī)器人參演的情況下，取得了極佳的視覺效果，展現(xiàn)了新時(shí)代中國形象，為世人呈現(xiàn)了現(xiàn)代科技與中國傳統(tǒng)文化交融的盛宴。其次，為了做好演員的防寒保暖工作，主創(chuàng)人員采用了石墨烯智能發(fā)熱服飾。這種服飾可以根據(jù)環(huán)境變化做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)來確保演員的動作優(yōu)美。同時(shí)，在整個(gè)排練過程中由虛擬視覺團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的“OpenGL表演輔助訓(xùn)練系統(tǒng)”和“北京八分鐘文藝表演系統(tǒng)”一直充當(dāng)著導(dǎo)演的“左膀”和“右臂”，可以根據(jù)導(dǎo)演的創(chuàng)意方案，將文藝表演過程全部仿真，幫助導(dǎo)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(wù)全民健身

《體育發(fā)展“十三五”規(guī)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(zhàn)，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(zhàn)略意義。而隨著基于運(yùn)動類APP與智能穿戴設(shè)備的運(yùn)動新模式風(fēng)靡全球，增強(qiáng)了全民健身與人工智能的耦合關(guān)系。運(yùn)動類APP因其集社交娛樂、互聯(lián)互動、科學(xué)指導(dǎo)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(shè)備成為運(yùn)動愛好者的新寵，通過穿戴智能設(shè)備可以記錄日常的運(yùn)動數(shù)據(jù)，并可以相應(yīng)地計(jì)算出消耗的脂肪、卡路里、反應(yīng)睡眠質(zhì)量等，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)的同步，并相應(yīng)地給出科學(xué)的健身指南及健康狀況評價(jià)。同時(shí)，江蘇、北京、內(nèi)蒙古等省市自治區(qū)相繼推出了全民健身公共服務(wù)互動平臺，平臺終端分為人工智能部分和人工解答部分，實(shí)現(xiàn)了線上與線下的聯(lián)接，以增強(qiáng)全民健身方式的科學(xué)性，滿足體育愛好者多元化的層次需求。其次，隨著運(yùn)動新模式成為時(shí)尚元素，更多的體育資源主動與平臺合作發(fā)展，使平臺形成了可持續(xù)發(fā)展的趨向，以便開展全民健身數(shù)據(jù)的挖掘，形成全民健身數(shù)據(jù)資源庫，為各級政府的決策提供數(shù)據(jù)支撐。

2.3 服務(wù)體育產(chǎn)業(yè)

清華大學(xué)體育產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心主任王雪莉表示，人工智能的發(fā)展離不開大數(shù)據(jù)，體育產(chǎn)業(yè)也將更重視對數(shù)據(jù)的收集，為將來人工智能在體育產(chǎn)業(yè)的更多應(yīng)用打下基礎(chǔ)。例如，美國MOCAP公司用人工智能追蹤球員的體育數(shù)據(jù)，并在美國NBA領(lǐng)域成功應(yīng)用；亞馬遜公司的AWS創(chuàng)新理念與技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了世界杯的多路直播應(yīng)用。百度在里約奧運(yùn)會期間利用人工智能實(shí)況解說奧運(yùn)籃球賽事，打造私人定制化的觀察體驗(yàn)，為廣大球迷及科技發(fā)燒友奉獻(xiàn)了一場創(chuàng)意十足的體育盛宴。人工智能與體育產(chǎn)業(yè)的結(jié)合必將帶來新的消費(fèi)形態(tài)及新的社會現(xiàn)象，這些體育創(chuàng)新產(chǎn)品與服務(wù)也會吸引著更多的科研人員參與到產(chǎn)品的開發(fā)、維護(hù)、服務(wù)等工作，加速人工智能向體育產(chǎn)業(yè)滲透，為體育產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動能，推進(jìn)體育產(chǎn)業(yè)智能化升級。

2.4 服務(wù)競技體育

科學(xué)的訓(xùn)練方法是影響運(yùn)動成績的因素之一，這是體育學(xué)界的共識。近年來，我國運(yùn)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(yùn)動員提高運(yùn)動成績的“秘密武器”。諸如，由中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究所牽頭研發(fā)的訓(xùn)練系統(tǒng)，根據(jù)訓(xùn)練者的下肢機(jī)能參數(shù)信息，結(jié)合歷史訓(xùn)練方案和訓(xùn)練記錄，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對等速訓(xùn)練、等張訓(xùn)練和被動訓(xùn)練方式進(jìn)行組合，形成最優(yōu)的訓(xùn)練方式；通過設(shè)置運(yùn)動方向和肌肉收縮方向，智能匹配訓(xùn)練參數(shù)，生成針對性的合理訓(xùn)練方案；通過人工智能對訓(xùn)練、備戰(zhàn)和比賽情況等海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和大數(shù)據(jù)分析，教練員可以及時(shí)調(diào)整策略和排兵布陣，運(yùn)動員能夠更好、更有效地訓(xùn)練，從而提升運(yùn)動員及球隊(duì)的技術(shù)水平，優(yōu)化運(yùn)動員的實(shí)時(shí)表現(xiàn)和場上狀態(tài)，謀取更佳成績。此外，人工智能技術(shù)在體育賽事中的應(yīng)用也越來越廣泛，成了體育愛好者津津樂道的熱點(diǎn)。例如，應(yīng)用于排球比賽的界外球數(shù)字檢測系統(tǒng)。比賽中，當(dāng)比賽用球在已標(biāo)定的場地空間運(yùn)動時(shí)，捕捉設(shè)備將捕捉到球的圖形信息和球心的三維坐標(biāo)信息，傳送到信息處理系統(tǒng)，經(jīng)過計(jì)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(huán)境下進(jìn)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(qiáng)政策引導(dǎo)

當(dāng)前，人工智能技術(shù)尚處于未分化和草創(chuàng)時(shí)期，見木不見林，沒有形成具體的認(rèn)識。體育領(lǐng)域的人工智能應(yīng)用場景仍不夠廣泛，應(yīng)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(yīng)的反饋步伐，出臺相關(guān)的引導(dǎo)政策，鼓勵(lì)人工智能技術(shù)注入體育系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，包括相關(guān)數(shù)據(jù)和信息標(biāo)準(zhǔn)的制定。積極推動基礎(chǔ)理論體系建設(shè)，引導(dǎo)體育院校、體育科研機(jī)構(gòu)，以及其他相關(guān)院校的優(yōu)勢學(xué)科進(jìn)行資源整合，培養(yǎng)智能體育高端人才。此外，加快供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的步伐，避免出現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相脫節(jié)的尷尬處境，引導(dǎo)智能體育服務(wù)國家戰(zhàn)略、服務(wù)體育產(chǎn)業(yè)、服務(wù)競技體育等，力爭在新一輪國際體育科技博弈中搶占先機(jī)。

3.2 發(fā)展智能經(jīng)濟(jì)

所謂智能經(jīng)濟(jì)，顧名思義是指建立在智能經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)上的經(jīng)濟(jì)，是由人工智能技術(shù)推動和創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)。智能經(jīng)濟(jì)已成為全球各國爭先引領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)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(yīng)順時(shí)抓住機(jī)遇，大力發(fā)展制造業(yè)和服務(wù)業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及金融等智能經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)領(lǐng)域，并充分利用大數(shù)據(jù)等信息供應(yīng)鏈以及人工智能科研平臺和團(tuán)隊(duì)等核心戰(zhàn)略要素，積極布局智能經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)區(qū)以及發(fā)展聯(lián)盟，在全球發(fā)展浪潮中打造“中國智造”“中國智慧”等標(biāo)志，以此搶占未來發(fā)展的制高點(diǎn)。

自改革開放以來，我國先后實(shí)施了“科教興國”“互聯(lián)網(wǎng)+”“5G技術(shù)”等重大戰(zhàn)略，為智能經(jīng)濟(jì)在神州大地的發(fā)展培養(yǎng)了肥沃的土壤。在智能經(jīng)濟(jì)時(shí)代，競技體育的實(shí)力競爭將轉(zhuǎn)向?yàn)橹饕揽考夹g(shù)創(chuàng)新以及創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)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(yǎng)，首先，注重體育與其他自然科學(xué)、工程技術(shù)、社會科學(xué)的交叉，培養(yǎng)復(fù)合型人才隊(duì)伍；其次，體育科研人員要開展人工智能關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，為智能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供智力支持；最后，智能體育的研究要積極與高新技術(shù)企業(yè)跨界合作，以“互聯(lián)網(wǎng)＋”和大數(shù)據(jù)為依托，整合相關(guān)體育學(xué)科研究成果與人工智能深度融合，并提高知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)意識，為促進(jìn)我國智能經(jīng)濟(jì)和體育事業(yè)的發(fā)展提供高科技產(chǎn)品與服務(wù)。

3.3 構(gòu)建監(jiān)管體系

人工智能技術(shù)自誕生之日起，就引發(fā)了“數(shù)”與“道”的爭論，即關(guān)于人工智能技術(shù)與道德倫理關(guān)系的深入探討?？v覽科學(xué)技術(shù)史，歷史上每一次劃時(shí)代的技術(shù)革命都會引發(fā)人類對未來命運(yùn)的憂慮，像物理學(xué)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(dá)了對人工智能的擔(dān)憂，提醒人們警惕人工智能的風(fēng)險(xiǎn)，號召立法形成人工智能技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的監(jiān)管體系，這也是世界范圍內(nèi)的一項(xiàng)共識。因此，人們對人工智能技術(shù)憧憬的同時(shí)也理性的意識到新技術(shù)的發(fā)展，要以維護(hù)社會的和諧發(fā)展，提高人民的福祉為宗旨。對此，《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》明確提出了3點(diǎn)規(guī)范措施：（1）加強(qiáng)人工智能相關(guān)法律、倫理和社會問題研究，建立保障人工智能健康發(fā)展的法律法規(guī)和倫理道德框架；（2）開展人工智能行為科學(xué)和倫理等問題研究，建立倫理道德多層次判斷結(jié)構(gòu)及人機(jī)協(xié)作的倫理框架；（3）制定人工智能產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)人員的道德規(guī)范和行為守則，加強(qiáng)對人工智能潛在危害與收益的評估，構(gòu)建人工智能復(fù)雜場景下突發(fā)事件的解決方案。

4 結(jié) 語

不可否認(rèn)，這些篳路藍(lán)縷的耕耘使體育應(yīng)用人工智能的建設(shè)向具體化的方向又前進(jìn)了一步，為體育實(shí)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(shù)尚處于未分化和草創(chuàng)時(shí)期，體育領(lǐng)域的人工智能應(yīng)用場景仍不夠廣泛，也面臨著技術(shù)革新帶來的安全和責(zé)任等社會問題。如何順應(yīng)人工智能技術(shù)發(fā)展的浪潮，為體育事業(yè)的發(fā)展帶來更多的機(jī)遇，仍然需要廣大體育工作者的潛心耕耘。