基于CiteSpace可視化分析人工智能賦能體育相關(guān)研究的熱點與趨勢

摘要：目的：為了深入了解近十年來人工智能賦能體育的研究熱點及未來發(fā)展趨勢，為今后相關(guān)研究提供思路和參考，并促進人工智能在體育領(lǐng)域的應用與發(fā)展。方法：依托中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫對2013-2023年相關(guān)文獻進行檢索，采用文獻計量工具CiteSpace 6.1.R6軟件和Excel軟件對發(fā)文趨勢、發(fā)文作者、研究機構(gòu)以及關(guān)鍵詞聚類、突現(xiàn)、時區(qū)、時間線等進行可視化分析。結(jié)果：（1）該領(lǐng)域尚未形成核心作者群，且發(fā)文作者和研究機構(gòu)間合作不夠，機構(gòu)多為高校，存在著跨學科、跨區(qū)域的協(xié)同研究不足；（2）最終納入文獻492篇，總結(jié)出當前研究熱點關(guān)鍵詞Top15，主要有健康中國、體醫(yī)融合、元宇宙、數(shù)字技術(shù)、學習等；（3）我國人工智能賦能體育研究熱度呈現(xiàn)政策引領(lǐng)的特點，2021年以來人工智能賦能體育研究領(lǐng)域受到學者的廣泛關(guān)注、發(fā)文量激增，開啟了人工智能賦能體育研究的新篇章；（4）我國體育領(lǐng)域的人工智能應用正處于快速發(fā)展階段，研究方向呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢。結(jié)論：通過可視化分析人工智能賦能體育相關(guān)研究熱點及發(fā)展趨勢，為今后的研究提供參考。

關(guān)鍵詞：人工智能" 體育" CiteSpace" 可視化分析" 研究熱點

在科技強國與健康中國的戰(zhàn)略背景下，為了把握新一輪科技創(chuàng)新浪潮的時代脈搏，不斷為人民群眾創(chuàng)造高品質(zhì)的生活，探討AI等新技術(shù)賦能體育的應用實踐與發(fā)展趨勢，尤其是今年人工智能發(fā)展飛速，掀起了討論人工智能的熱潮，我們迎來了“ChatGPT時代”。體育領(lǐng)域作為一個重要的社會領(lǐng)域，體育的數(shù)字化發(fā)展成為體育強國建設(shè)與新時代體育產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要推動力量。深入了解近10年來人工智能在體育領(lǐng)域的應用研究熱點和未來發(fā)展趨勢，可以為今后相關(guān)研究提供思路和參考，并促進人工智能在體育領(lǐng)域的應用與發(fā)展。而CiteSpace作為一款專業(yè)的可視化分析工具，能夠幫助我們直觀地觀察研究領(lǐng)域的發(fā)展，并提供數(shù)據(jù)支持。因此，本研究采用CiteSpace軟件對2013-2023年我國人工智能賦能體育相關(guān)研究進行可視化分析，主要從發(fā)文趨勢、發(fā)文作者及研究機構(gòu)、關(guān)鍵詞聚類及突現(xiàn)、時區(qū)、時間線等方面探究近10年來我國在人工智能賦能體育的研究現(xiàn)狀，對現(xiàn)狀、熱點趨勢進行全面系統(tǒng)的梳理，并理清研究發(fā)展的脈絡(luò)，為今后我國在體育領(lǐng)域應用人工智能進行研究提供參考。

1、數(shù)據(jù)來源及研究方法

1.1、 數(shù)據(jù)來源和篩選標準

選取中國知網(wǎng)（CNKI）全文數(shù)據(jù)庫為檢索庫，檢索方式為期刊檢索，高級檢索：SU%=人工智能AND（SU%=體育），來源類型為全部期刊。時間跨度為2013年1月1日至2023年3月16日，共檢索出562篇文獻，同時閱讀相關(guān)文獻，對初步檢索到的文獻進行二次篩選，排除與主題不相關(guān)、信息不完整和重復的文獻，最終得到符合要求的文獻492篇，涵蓋作者、摘要、關(guān)鍵詞等基本信息，將文獻導出為Refworks格式并導入CiteSpace，選擇CSSCI數(shù)據(jù)庫，進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和輸入，設(shè)置好檢索式，分別運行Author、Institutio、Keyword繪制圖譜，最后對結(jié)果進行分析。

1.2、研究方法與工具

CiteSpace是由美國Drexel大學信息科學與技術(shù)學院陳超美博士研發(fā)的可視化軟件，用于分析知識單元之間復雜關(guān)系的結(jié)構(gòu)、交叉、演化和互動等方面，繪制不同類型的知識圖譜并將大量文獻信息可視化。本研究采用文獻計量工具CiteSpace 6.1.R6軟件和Excel軟件對納入文獻進行計量分析。

2、研究結(jié)果

2.1、發(fā)文趨勢

年發(fā)文量的變化反映出該領(lǐng)域?qū)W術(shù)研究的理論發(fā)展水平和程度。通過對檢索出的文獻進行發(fā)文趨勢分析，如圖1，可以看出從2013-2016年為該領(lǐng)域研究的起步階段，期刊文獻的發(fā)表量較低。而2016-2020年，期刊文獻的發(fā)表量呈現(xiàn)波浪式增長趨勢。隨著人工智能的高速發(fā)展，人工智能賦能價值與應用受到廣泛重視，2021年10月8日，國家體育總局發(fā)布《“十四五”體育產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，提出要實施體育數(shù)字化戰(zhàn)略，支持人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)在體育領(lǐng)域的創(chuàng)新應用，促進了2021年該領(lǐng)域的發(fā)文量呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長，表明該領(lǐng)域的研究進入了快速發(fā)展的新階段，2022年的發(fā)文量保持高漲勢頭，穩(wěn)步增加。總體來說，該領(lǐng)域的發(fā)文量呈現(xiàn)上升趨勢。

2.2、作者分析

通過對該領(lǐng)域研究的發(fā)文作者進行分析，如圖2，核心作者以武漢體育學院的沈克印為代表，其次還有陳偉康、楊繼星、陳家起、仇軍等。通過作者的共線分析表明作者之間缺乏合作，該領(lǐng)域尚未形成核心作者群。

2.3、機構(gòu)可視化分析

通過對研究文獻的機構(gòu)分布進行統(tǒng)計分析，如圖3，在期刊發(fā)表機構(gòu)方面，武漢體育學院經(jīng)濟與管理學院的期刊發(fā)文量最多，其次是南京師范大學體育科學學院、武漢體育學院體育社會科學研究中心、武漢體育學院研究生院以及清華大學體育部等。發(fā)文機構(gòu)方面體育院校和師范院校占據(jù)絕對優(yōu)勢，說明了研究的核心力量在體育院校和師范類院校。數(shù)據(jù)中還可以看出，其他一些高校研究所也有一定的發(fā)刊量。說明該領(lǐng)域的研究機構(gòu)較為分散。機構(gòu)的共線圖譜可以看出機構(gòu)間連接較少，該領(lǐng)域內(nèi)的機構(gòu)合作較少。存在著跨學科、跨區(qū)域的協(xié)同研究不足，領(lǐng)域之間割裂較嚴重，導致同時具備體育和人工智能背景的復合型人才稀少等問題。

2.4、關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

使用CiteSpace軟件對體育領(lǐng)域中與人工智能相關(guān)的文獻進行關(guān)鍵詞分析，并生成關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖（如圖4），共有174個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，192條連接線，網(wǎng)絡(luò)密度為0.0128。圓圈半徑的大小、節(jié)點連接線條的粗細、發(fā)文量和聯(lián)系緊密程度都與其成正比。此外，圓圈外層紫色圓環(huán)的寬度越寬，其中心性越強，高頻關(guān)鍵詞可呈現(xiàn)某一段時間內(nèi)某領(lǐng)域研究的熱點。從圖4中我們可以看出， “人工智能”和“體醫(yī)融合”是當前體育研究領(lǐng)域的主要研究熱點，其中“人工智能”作為關(guān)鍵詞，連接線最為復雜，“體醫(yī)融合”則位于中間區(qū)域。此外，在圍繞“體育”主題的研究中，還涌現(xiàn)出了學習、元宇宙、運動醫(yī)學、體育教學、體育產(chǎn)業(yè)、智能體育等多個研究熱點。

中介中心性是評估節(jié)點在共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中重要性的指標，具有高中介中心性的節(jié)點是該領(lǐng)域的核心節(jié)點。一般認為關(guān)鍵節(jié)點的中心性≥0.1。結(jié)合表1可以看出關(guān)鍵節(jié)點為人工智能（1.06）、體育（0.96）、電子競技（0.52）、競技體育（0.48）、全民健身（0.42）、學習（0.39）、智能體育（0.37）、智慧體育（0.25）、健康中國（0.22）、體醫(yī)融合（0.21）、元宇宙（0.1）；出現(xiàn)頻數(shù)較高的關(guān)鍵詞有人工智能 （144）、體醫(yī)融合 （84）、體育產(chǎn)業(yè)（30）、學習（28）、體育（27）、健康中國（20）、大數(shù)據(jù)（19）、全民健身（14）、智慧體育（11）、智能體育（11）等。

2.5、關(guān)鍵詞聚類分析

使用likelihood ratio算法對關(guān)鍵詞進行聚類，文獻聚類模塊值Q是0.8383，Q＞0.5；聚類平均輪廓值S是0.904，" S＞0.7；說明聚類結(jié)果顯著且可信度高。通過聚類分析對文獻進行處理，得到8個聚類標簽。分別是#0人工智能、#1學習、#2體育、#3體醫(yī)融合、#4電子競技、#5健康服務、#6 5G時代、#7青少年、#8數(shù)字經(jīng)濟。反映出近年來人工智能賦能體育的研究主要圍繞這8個關(guān)鍵詞群組展開。

2.6、關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析

關(guān)鍵詞突現(xiàn)是在研究時間范圍內(nèi)出現(xiàn)的高頻關(guān)鍵詞，反映這段時間內(nèi)研究熱點與持續(xù)時間以及未來的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析可知，“學習”最早出現(xiàn)在2013年，延續(xù)性相對較久?！绑w醫(yī)融合”、“健康中國”、“元宇宙”、“數(shù)字技術(shù)”均是2021年、2022年研究熱度較高的關(guān)鍵詞，并且延續(xù)。其中“體醫(yī)融合”與“學習”強度分別為“12.52”、“10.42”，居10年來研究熱點的前2位。

2.7、關(guān)鍵詞時序分析

2013-2017年研究熱點單一，主要集中在體育教學領(lǐng)域，延伸出相應的體育專業(yè)、體育評價、體育教育、體育課程、教學模式、專業(yè)發(fā)展等研究。從2018年至今，隨著人工智能關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展以及相關(guān)政策的出臺，逐步實現(xiàn)了人工智能和體育的深度融合和創(chuàng)新，以全民健身、體醫(yī)融合、健康中國為代表的政策引領(lǐng)成為人工智能賦能體育的研究熱點。

3、結(jié)論與展望

3.1、結(jié)論

本文運用CiteSpace軟件，對人工智能賦能體育的研究熱點和發(fā)展趨勢進行了年度發(fā)文量、作者、機構(gòu)和關(guān)鍵詞聚類、關(guān)鍵詞突顯等分析，得出以下結(jié)論：

（1）通過對2013-2023年的發(fā)文量進行分析，近10年來我國人工智能在體育領(lǐng)域研究的發(fā)文量呈現(xiàn)上升趨勢，且近年來呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，進入了快速發(fā)展的新階段。核心作者以武漢體育學院的沈克印為代表，但作者之間缺乏合作，尚未形成核心作者群。當前研究者多為體育從業(yè)者，存在跨界融合能力不足的問題，同時也缺乏智慧體育發(fā)展所需的技術(shù)技能。發(fā)文機構(gòu)方面，體育院校和師范院校占據(jù)絕對優(yōu)勢，但研究機構(gòu)較為分散，機構(gòu)間合作較少，存在著跨學科、跨區(qū)域的協(xié)同研究不足。當前，我國體育人才的培養(yǎng)以高校為主，傳統(tǒng)體育專業(yè)人才培養(yǎng)缺少“人工智能+體育內(nèi)容”元素，與智能體育發(fā)展要求存在一定的差距，會導致人才缺口、創(chuàng)新不足、無法做到人工智能技術(shù)發(fā)展與體育領(lǐng)域深度融合；

（2）通過對2013-2023年的研究熱點進行分析，自2019年國務院辦公廳印發(fā)《體育強國建設(shè)綱要》，到十九屆五中全會從戰(zhàn)略高度再次強調(diào)了“體育強國”，“體育強國”成為學者們關(guān)注的熱點問題。在“體育強國”戰(zhàn)略引領(lǐng)下，我國人工智能賦能體育已處于高速發(fā)展階段，且研究熱度呈現(xiàn)政策引領(lǐng)的特點，研究熱點主要圍繞人工智能、體育、體醫(yī)融合、體育產(chǎn)業(yè)、健康中國、全民健身、競技體育、智慧體育、體育教育等方面展開，近幾年來，在智能科技的發(fā)展浪潮下，相比傳統(tǒng)的全民健身、競技體育、體育產(chǎn)業(yè)，元宇宙、體醫(yī)融合、全民健康、青少年體育場館等研究熱點，逐漸成為人們在探索“體育強國”路徑上重視的領(lǐng)域；

（3）隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國體育產(chǎn)業(yè)已經(jīng)展現(xiàn)出了巨大的發(fā)展?jié)摿臻g。2021年國務院印發(fā)《全民健身計劃（2021-2025年）》，首次提出要“提供全民健身智慧化服務”，體現(xiàn)了全民健身發(fā)展的新階段、新理念、新格局，推進了“全民健身”與“全民健康”深度融合。人工智能賦能體育研究領(lǐng)域受到學者的廣泛關(guān)注，發(fā)文量激增，開啟了人工智能賦能體育研究的新篇章。因此，結(jié)合我國體育教育、運動訓練領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，使之與迅猛發(fā)展的人工智能領(lǐng)域相融合，從而真正合理的利用在競技體育、學校體育、運動訓練以及民族傳統(tǒng)體育的保護與發(fā)展中去是當前我國每個體育人值得關(guān)注的問題。

3.2、未來展望

結(jié)合當前人工智能賦能體育相關(guān)研究熱點趨勢，針對目前研究現(xiàn)狀，擬為未來研究提供思考方向：

（1）首先要推動體育科技創(chuàng)新和體育產(chǎn)業(yè)發(fā)展的深入融合，進一步重視和加強跨學科、跨區(qū)域的協(xié)同研究和合作，建立穩(wěn)定的研究網(wǎng)絡(luò)和合作平臺，促進“人工智能+體育內(nèi)容”的產(chǎn)學研合作；其次，繼續(xù)關(guān)注健康中國、體醫(yī)融合、元宇宙、數(shù)字技術(shù)等領(lǐng)域的研究熱點，不斷推進該領(lǐng)域的研究進展。特別是要加強對數(shù)字技術(shù)、元宇宙等新興領(lǐng)域的研究，提高對該領(lǐng)域的預見性和前瞻性；最后，在研究人工智能賦能體育的新篇章中，繼續(xù)加強對人工智能技術(shù)在不同領(lǐng)域中的應用研究，不斷發(fā)掘和探索人工智能在體育領(lǐng)域的新應用。同時要關(guān)注人工智能賦能體育產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢，推進應用場景的優(yōu)化和創(chuàng)新。我國人工智能賦能體育已能進入迅猛發(fā)展階段，并呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢，特別是在政策引領(lǐng)的推動下，該領(lǐng)域的研究和應用前景可期；

（2）隨著技術(shù)的發(fā)展和逐漸成熟，人工智能將在更多領(lǐng)域賦能體育，例如，競技體育、健身、教育等領(lǐng)域。例如，2022年北京冬奧會利用AI通過計算機視覺、數(shù)據(jù)挖掘、機器學習、生物識別等技術(shù)為冰雪運動“強弱項、補短板”等；其次，人工智能將更多地被應用于體育產(chǎn)業(yè)，如營銷活動、場館管理、賽事運營等。人工智能技術(shù)通過大數(shù)據(jù)分析，可以更好地滿足體育場館和運營商對數(shù)據(jù)分析的需求，助力企業(yè)決策；再次，智能可穿戴設(shè)備和智能家居的應用讓人工智能技術(shù)成為健康和健身的重要助手。人工智能技術(shù)被應用于制作可穿戴設(shè)備，能夠更有效地提高運動效果和匹配健身方案；最后，綜合應用領(lǐng)域的貧富差距問題將考驗人工智能，如何推動可負擔的解決方案將成為未來的挑戰(zhàn)。在研究與發(fā)展中，需要加強其應用領(lǐng)域的平衡，實現(xiàn)人工智能賦能的廣泛性和可及性。

參考文獻：

[1]邵繪錦，黃海燕.人工智能賦能體育的價值與應用——2022世界人工智能大會智慧體育高峰論壇[J].體育科研，2023，44（01）.

[2]鄭世林，姚守宇，王春峰.ChatGPT新一代人工智能技術(shù)發(fā)展的經(jīng)濟和社會影響[J/OL].產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟評論，2023，04.

[3]陳悅，陳超美，劉則淵等.CiteSpace知識圖譜的方法論功能[J].科學學研究，2015，33（02）.

[4]鄭宇，高瞻樂，金毓等.國際智慧體育的研究現(xiàn)狀與趨勢[J].成都體育學院學報，2021，47（05）.

[5]徐智，劉宴君.元宇宙視野下NFT對數(shù)字出版的提升與重塑[J].中國出版，2022，534（13）.

[6]鄭繼超，張佩云，董翠香.習近平關(guān)于體育工作重要論述研究：熱點與展望[J].西安體育學院學報，2020，37（06）.

[7]李帥帥，董芹芹，沈克印.我國智能體育應用的實踐困境與推進策略[J].體育文化導刊，2021（03）.

[8]姚利松，劉兵.十年來我國數(shù)字體育研究熱點、問題與趨勢——基于CiteSpace的可視化分析[J].體育科技文獻通報，2023， 31（02）.

[9]胡雲(yún)菲，田子彬.基于CiteSpace的國民體質(zhì)研究領(lǐng)域的熱點與演進分析[J].河南工學院學報，2021，29（05）.