新型智能設(shè)備SAOT 對(duì)足球比賽的影響研究

王佳偉

摘 要：現(xiàn)代足球技戰(zhàn)術(shù)的發(fā)展，讓足球比賽的競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，這增加了裁判員執(zhí)法的難度，也促進(jìn)了新技術(shù)的產(chǎn)生與應(yīng)用。本文采用文獻(xiàn)資料法、錄像分析法等方法，對(duì)2022 年卡塔爾世界杯半自動(dòng)越位識(shí)別系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行分析研究，指出應(yīng)用半自動(dòng)越位識(shí)別系統(tǒng)的利與弊，并分析其原因。研究表明：半自動(dòng)越位識(shí)別系統(tǒng)（SAOT）的應(yīng)用使越位判罰的精度進(jìn)一步提高，提高了越位判罰的準(zhǔn)確性，使比賽中斷時(shí)間減少，促進(jìn)了比賽的公平公正，推動(dòng)了足球技戰(zhàn)術(shù)的發(fā)展。但智能設(shè)備的使用不利于裁判業(yè)務(wù)水平的提高，降低了比賽的連續(xù)性和觀賞性，且該設(shè)備需要投入高額的成本，短期內(nèi)無(wú)法廣泛推廣。

關(guān)鍵詞：足球比賽；智能設(shè)備；SAOT ；卡塔爾世界杯

隨著現(xiàn)代足球技戰(zhàn)術(shù)的發(fā)展，足球比賽中雙方攻防轉(zhuǎn)換速度也隨之加快，這無(wú)疑增加了裁判的執(zhí)法難度。其中，越位判罰是足球比賽中難度最大、最復(fù)雜的犯規(guī)判罰之一。因?yàn)樵轿环敢?guī)的出現(xiàn)往往就在一瞬間，留給裁判的觀察機(jī)會(huì)稍縱即逝，所以十分考驗(yàn)主裁判和助理裁判員的業(yè)務(wù)水平。而越位犯規(guī)判罰非常關(guān)鍵，有時(shí)會(huì)決定兩支隊(duì)伍的勝負(fù)，判罰的爭(zhēng)議甚至?xí)鹎騿T和裁判員之間的矛盾和沖突，裁判員判罰的壓力可想而知。賽場(chǎng)上的漏判與誤判給許多球隊(duì)和球員帶來(lái)了遺憾，即使是世界杯比賽也不能幸免。為了比賽的公平、公正，提高判罰的準(zhǔn)確性，足球比賽陸續(xù)引入了門線技術(shù)、視頻助理裁判（VAR）等技術(shù)，為比賽的判罰提供了很大的便利，但同時(shí)引起了不少的爭(zhēng)議。在2022 年卡塔爾世界杯上首次應(yīng)用了一項(xiàng)名為半自動(dòng)越位識(shí)別系統(tǒng)（SAOT）的技術(shù)，同樣引起了不少的爭(zhēng)議。本文將以半自動(dòng)越位識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)為切入點(diǎn)，對(duì)這項(xiàng)新技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行剖析。

1 研究對(duì)象與研究方法

1.1 研究對(duì)象

本文的研究對(duì)象為新型智能設(shè)備SAOT 在足球比賽中的應(yīng)用。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法

通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)、維普期刊網(wǎng)搜索有關(guān)足球賽場(chǎng)應(yīng)用科技的論文，查閱足球運(yùn)動(dòng)課程教材。

1.2.2 錄像分析法

通過(guò)視頻網(wǎng)站觀看2022 年卡塔爾世界杯的所有比賽，觀察比賽中裁判使用SAOT 對(duì)足球比賽判罰的影響。

1.2.3 專家訪談法

通過(guò)對(duì)1 名預(yù)備國(guó)家級(jí)裁判、2 名國(guó)家一級(jí)裁判和1 名比賽監(jiān)督進(jìn)行訪談，詢問(wèn)他們對(duì)SAOT 的看法。

2 SAOT 技術(shù)的基本原理及其卡塔爾世界杯中的應(yīng)用

2.1 SAOT 技術(shù)的基本原理

SAOT 是半自動(dòng)越位識(shí)別系統(tǒng)的英文Semiautomatedoffside technology 的簡(jiǎn)稱，該系統(tǒng)應(yīng)用人工智能技術(shù)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)員的身體和足球跟蹤數(shù)據(jù)，向視頻裁判組自動(dòng)發(fā)送警報(bào)。

SAOT 主要由兩部分組成：一是在足球內(nèi)部安裝了運(yùn)動(dòng)傳感器，追蹤每個(gè)球員的觸球情況，讓系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)確定足球的精準(zhǔn)位置。同時(shí)，該傳感器會(huì)以500Hz的頻率向外界傳送數(shù)據(jù)，將足球運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳送給視頻__助理裁判，并自動(dòng)提示裁判越位犯規(guī)的發(fā)生。該系統(tǒng)還包含了安裝在足球場(chǎng)內(nèi)的12 個(gè)跟蹤攝像頭，這些跟蹤攝像頭會(huì)以每秒五十次的頻率傳送數(shù)據(jù)，不僅可以監(jiān)控足球的位置，還可以追蹤每名球員身上的二十九個(gè)點(diǎn)來(lái)確定每名球員的實(shí)時(shí)位置。半自動(dòng)越位識(shí)別系統(tǒng)在做出判罰之后會(huì)自動(dòng)生成一幅三維圖像，展示足球與相關(guān)球員位置狀況，這幅圖像可以展示給所有現(xiàn)場(chǎng)和觀看比賽直播的觀眾。

正如該系統(tǒng)名稱中的“半自動(dòng)”所示，該系統(tǒng)并非完全摒棄了人工的介入，依然需要人力的參與，系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)到越位情況時(shí)，通知視頻助理裁判，但最終是否做出判罰，決定權(quán)仍然在現(xiàn)場(chǎng)裁判員的手中。

2.2 SAOT 技術(shù)在卡塔爾世界杯中的應(yīng)用

SAOT 技術(shù)是由國(guó)際足聯(lián)世界足球發(fā)展總監(jiān)、卡塔爾世界杯技術(shù)小組成員溫格主導(dǎo)研發(fā)的，于2021 年研發(fā)成功，并在當(dāng)年的阿拉伯杯、世俱杯等賽事中進(jìn)行了技術(shù)測(cè)試。

2022 年11 月21 日，卡塔爾世界杯揭幕戰(zhàn)，東道主卡塔爾對(duì)陣厄瓜多爾。在比賽的第3 分鐘，厄瓜多爾隊(duì)就利用定位球的機(jī)會(huì)打入一粒進(jìn)球，隨即這粒進(jìn)球就被SAOT 判定越位在先，進(jìn)球無(wú)效，誕生了世界杯歷史上第一個(gè)被半自動(dòng)越位識(shí)別系統(tǒng)吹掉的進(jìn)球。根據(jù)系統(tǒng)所呈現(xiàn)的三維圖像顯示，厄瓜多爾的進(jìn)攻球員比卡塔爾的倒數(shù)第二名防守隊(duì)員更靠近球門線，而厄瓜多爾隊(duì)員超越的身體位置僅為小腿的一部分，人們無(wú)不感嘆半自動(dòng)越位識(shí)別系統(tǒng)的精準(zhǔn)。

在2022 年11 月22 日進(jìn)行的阿根廷對(duì)陣沙特阿拉伯的比賽中，半自動(dòng)越位識(shí)別系統(tǒng)的判罰結(jié)果直接將此項(xiàng)新技術(shù)推向了輿論的風(fēng)口浪尖。在本場(chǎng)比賽中，僅在比賽上半場(chǎng)的13 分鐘內(nèi)，阿根廷隊(duì)的3 粒進(jìn)球因越位犯規(guī)被判無(wú)效。整個(gè)上半場(chǎng)比賽，阿根廷的越位次數(shù)多達(dá)七次，超過(guò)了全隊(duì)在2018 年俄羅斯世界杯所有比賽的越位總和。最后阿根廷以1 ∶ 2 負(fù)于沙特阿拉伯，爆出了卡塔爾世界杯的第一個(gè)冷門。

而在2022 年12 月1 日進(jìn)行的克羅地亞對(duì)陣比利時(shí)的比賽中，一次因越位犯規(guī)進(jìn)球無(wú)效的判罰更是將“體毛級(jí)”越位展示在球迷的面前。這場(chǎng)比賽是比利時(shí)隊(duì)的“生死之戰(zhàn)”，如果不能贏得比賽就會(huì)被淘汰。在本場(chǎng)比賽進(jìn)行到第15 分鐘時(shí)，比利時(shí)隊(duì)因?yàn)樵诮麉^(qū)內(nèi)犯規(guī)，被判罰點(diǎn)球，但在視頻助理裁判的提示下，主裁判觀看比賽回放之后，判罰克羅地亞隊(duì)越位在先，取消了點(diǎn)球的判罰。根據(jù)半自動(dòng)越位識(shí)別系統(tǒng)呈現(xiàn)的三維圖像顯示，克羅地亞6 號(hào)隊(duì)員越位，而超越的身體位置僅為奔跑過(guò)程中抬起的手臂，他的手掌部分要比防守隊(duì)員靠前一些。這次越位判罰，更是被大家稱為“納米級(jí)”越位。但是這次判罰最終也沒(méi)能拯救比利時(shí)隊(duì)，雙方戰(zhàn)平，比利時(shí)隊(duì)無(wú)緣小組出線。

3 SAOT 技術(shù)應(yīng)用的合理性

3.1 越位判罰的精度進(jìn)一步提高

2018 年的俄羅斯世界杯首次在賽場(chǎng)上引入了視頻助理裁判（VAR）。 視頻助理裁判的職責(zé)是通過(guò)回放視頻向裁判員提供信息，協(xié)助裁判員做出正確的決定。因此通過(guò)回放畫面判斷越位與否，以確定進(jìn)球是否有效只是視頻助理裁判的其中一種職能。視頻助理裁判主要是通過(guò)觀看傳球瞬間的畫面，進(jìn)行人為的劃線以判定球員是否越位。但有時(shí)由于場(chǎng)上球員的快速移動(dòng)以及視頻瞬時(shí)幀數(shù)的影響導(dǎo)致畫面模糊，對(duì)判罰精度造成了一定的影響。而卡塔爾世界杯所應(yīng)用的半自動(dòng)越位識(shí)別系統(tǒng)，會(huì)根據(jù)足球中的運(yùn)動(dòng)傳感器和球場(chǎng)內(nèi)攝像頭傳輸?shù)臄?shù)據(jù)直接生成相關(guān)球員的三維動(dòng)畫圖像，可以清晰地顯示球員的身體超越部分，真正做到了厘米級(jí)、甚至是毫米級(jí)的越位判罰。

3.2 越位判罰速度提高，比賽中斷時(shí)間減少

由于半自動(dòng)越位系統(tǒng)工作原理是通過(guò)向系統(tǒng)傳輸足球中的運(yùn)動(dòng)傳感器和高速攝像頭掃描球員身體二十九個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)向助理裁判員發(fā)送警告提醒，直接生成相關(guān)位置球員的三維動(dòng)畫圖像，相比以前視頻助理裁判員手動(dòng)劃線，再提醒主裁判觀看比賽回放的判罰方式，判罰速度明顯提高，可在25 秒內(nèi)做出判罰，比視頻助理裁判快了45 秒，減少了因越位判罰中斷比賽的時(shí)間。

3.3 防止越位犯規(guī)的錯(cuò)判和漏判，促進(jìn)比賽的公平公正

SAOT 技術(shù)在卡塔爾世界杯上大放異彩。相較于VAR，SAOT 技術(shù)對(duì)于越位的捕捉與判罰準(zhǔn)確性進(jìn)一步提升，真正做到了又快又準(zhǔn)，在科技上又進(jìn)了一步，避免了因越位的錯(cuò)判和漏判而帶給球員遺憾和裁判員壓力，有效地促進(jìn)了足球比賽的公平公正。

3.4 嚴(yán)格的越位判罰促進(jìn)了足球技戰(zhàn)術(shù)的發(fā)展

越位犯規(guī)是指進(jìn)攻方傳球球員起腳的瞬間，接球球員站在對(duì)方半場(chǎng)，且比對(duì)方倒數(shù)第二名球員距離__球門更近的地方，并試圖借此位置準(zhǔn)備進(jìn)攻。根據(jù)越位規(guī)則來(lái)制定越位戰(zhàn)術(shù)在足球比賽中還是比較常見(jiàn)的，越位戰(zhàn)術(shù)需要中后衛(wèi)的準(zhǔn)確判斷能力和整條后防線的默契配合。半自動(dòng)越位識(shí)別系統(tǒng)在卡塔爾世界杯中的應(yīng)用以及這些準(zhǔn)確判罰的案例必然會(huì)引起各個(gè)隊(duì)伍對(duì)越位戰(zhàn)術(shù)的重視，在防守上加強(qiáng)后防線的協(xié)調(diào)配合和觀察不同球員占位以及造越位的能力，在進(jìn)攻上增強(qiáng)球員反越位的意識(shí)，提升球員把握前插時(shí)機(jī)的能力，從而使足球運(yùn)動(dòng)關(guān)于越位的戰(zhàn)術(shù)打法發(fā)生新的變化。

4 應(yīng)用SAOT 技術(shù)存在的爭(zhēng)議

4.1 不利于裁判員業(yè)務(wù)水平的提高

在沒(méi)有引入VAR 和SAOT 之前，足球比賽主要是通過(guò)助理裁判員對(duì)場(chǎng)上隊(duì)員的觀察判斷來(lái)發(fā)現(xiàn)越位的，這就十分考驗(yàn)助理裁判員的跑動(dòng)和觀察能力。在足球比賽相繼引入VAR 與SAOT 以后，雖然提高了越位判罰的準(zhǔn)確性，緩解了裁判的執(zhí)法壓力，但智能設(shè)備判罰的準(zhǔn)確性和回放生成三維圖像的功能，導(dǎo)致一些裁判員失去了提升自己業(yè)務(wù)水平的動(dòng)力，在一些比賽中甚至出現(xiàn)了助理裁判員發(fā)現(xiàn)越位卻不舉旗的情況，因?yàn)樗麄冎廊绻l(fā)生越位，視頻助理裁判就會(huì)提示，久而久之，造成了裁判員對(duì)科技設(shè)備的嚴(yán)重依賴。雖然科技設(shè)備給裁判員的執(zhí)法帶來(lái)了許多便利，但裁判員不能完全依賴科技設(shè)備，依然要專注于自身業(yè)務(wù)水平的提高。

4.2 足球比賽的連續(xù)性和觀賞性下降

以往足球比賽通過(guò)裁判的肉眼觀察，只有明顯身位超越的越位才會(huì)被判罰，這樣帶來(lái)的結(jié)果就是每場(chǎng)比賽因越位判罰停賽的次數(shù)較少，比賽的連續(xù)性好，球員的精彩進(jìn)球多，能給觀眾帶來(lái)較好的觀感。智能設(shè)備引入后，對(duì)越位精確判罰，平均每場(chǎng)的越位判罰次數(shù)增多，隨之帶來(lái)的就是因越位判罰比賽中斷次數(shù)增多，比賽的連續(xù)性變差，凈比賽時(shí)間縮短，比賽的觀感變差。如何與智能設(shè)備有效結(jié)合，克服智能設(shè)備對(duì)比賽連續(xù)性和觀賞性的負(fù)面影響，是裁判員需要面對(duì)的問(wèn)題。

4.3 比賽智能設(shè)備的應(yīng)用成本巨大

輔助裁判進(jìn)行判罰的智能設(shè)備需要大量硬件設(shè)施支撐，SAOT 所獲取數(shù)據(jù)的來(lái)源包括內(nèi)含運(yùn)動(dòng)傳感器的足球和在足球場(chǎng)中捕捉球員信息的12 個(gè)跟蹤攝像頭，這些設(shè)備都需要投入不小的成本。此外，應(yīng)用新設(shè)備需要對(duì)操作人員進(jìn)行專門的培訓(xùn)，以及日常維護(hù)所需要的費(fèi)用都是龐大的。僅VAR 設(shè)備應(yīng)用的成本就高達(dá)上千萬(wàn)，如果再加上半自動(dòng)越位識(shí)別系統(tǒng)，其成本更是驚人的。它的應(yīng)用成本讓許多聯(lián)賽望而卻步，這將成為阻礙它普及與發(fā)展的一個(gè)重要因素。

5 結(jié)論

SAOT 在卡塔爾世界杯上是首次應(yīng)用。足球比賽中越位的判罰是復(fù)雜的，對(duì)裁判員的業(yè)務(wù)水平也是一種考驗(yàn)。新型智能設(shè)備給裁判員進(jìn)行越位判罰帶來(lái)便利的同時(shí)，也不可避免地引起了爭(zhēng)議。SAOT 的主要優(yōu)勢(shì)是它精準(zhǔn)的越位判罰、防止錯(cuò)判和漏判，促進(jìn)比賽公平公正以及推動(dòng)足球技戰(zhàn)術(shù)的發(fā)展。但它也造成裁判對(duì)設(shè)備過(guò)度依賴、不利于裁判業(yè)務(wù)水平的提高、降低比賽連續(xù)性和觀賞性、設(shè)備成本投入大等負(fù)面影響。但筆者相信SAOT 不會(huì)止步于卡塔爾世界杯，而會(huì)陸續(xù)被引入其他聯(lián)賽為比賽服務(wù)?？萍寂c足球運(yùn)動(dòng)的發(fā)展是相互促進(jìn)的，科技在為比賽帶來(lái)便利的同時(shí)，足球比賽的發(fā)展變化也推動(dòng)科技的發(fā)展。

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