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人工智能助力体育发展
2020年04月24日 21:14 来源:中国社会科学网-中国社会科学报 作者:陶晓 陈星 字号

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  目前,人工智能服务于体育事业和体育文化等领域已有很多尝试,取得了丰富的成果,使体育领域不断走向“更快、更高、更强”,并且还诞生出一些体育新领域。但是,在包括人工智能在内的科技提升体育的发展道路上,人们也面临一些问题和挑战。我们应积极应对挑战,不断推进人工智能助力体育事业和体育文化良性发展,使科技更好地服务人类。

  促进体育事业发展

  近年来,伴随大数据、云计算、虚拟现实和人工智能等新科技的发展和应用,体育事业迎来了发展的新契机。譬如,借助360度视频及虚拟现实(VR)技术构建出沉浸式的数字化虚拟运动训练环境,有助于运动员以不损伤身体的方式模拟实际比赛条件进行练习。人工智能通过对由此产生的上百万个运动视频进行分析和处理,能够为运动员提供细微之处的改进策略,而这些正是人类教练单凭肉眼和经验容易忽略的地方,这也便于推进个性化的运动指导和教学方式。

  奥地利维也纳大学的运动科学研究专家Hristo Novatchkov和Arnold Baca指出,自2000年以来,很多科学家已经在网球、板球、足球等领域,借助人工智能神经网络试验出能分析运动员动作模式、预测运动结果并及时提供反馈建议的机器,这有助于体育人才的发掘。他们进而提出将人工智能应用于减肥这项需求度极高的运动的想法,设想了一种能够捕捉运动信息并将信息实时传输到服务器组件上的机器,从而做到自动、及时地给运动人士提供有关运动效果的评价和改进建议。

  此外,人工智能也被应用于促进运动损伤恢复的领域,智能康复机器人的辅助可以确保以正确的运动模式促进运动能力的恢复,使运动员的健康得到保障和关怀。并且,我们可以通过人工智能模型了解、掌控并及时调节运动员的心理状况。而人工智能心理健康大数据平台能够为保障运动员的心理状态提供技术支持,从而避免或减少赛前紧张带来的比赛失误,提高运动员参与体育竞赛的信心。

  从提高运动成绩、辅助控制体重、保障心理状态到促进运动康复,人工智能已被应用于体育事业的各个领域。

  推动体育文化建设

  “更快、更高、更强”的奥林匹克口号不仅指专业运动员的目标追求,也包括民众不断挑战身体素质的精神和韧性。体育与人们的身心健康密切相关,人工智能的发展则带来了体育场馆的智能化,使其能够更好地为人们服务。借助人脸识别智能终端设备搭配数据管理后台,能够有效实现进出人员的智能化和在线化管理。依托互联网智能体系,能够提高体育活动的组织效率、缩短策划时间,提供一站式票务管理综合解决方案,使场地资源能够被更充分使用,从而提高运营效率。一些公园在互联网公司的助力下摇身一变成为智能化公园,园内的跑道、凉亭、自动驾驶摆渡车等都为居民提供了更具互动性和吸引力的智能环境。

  随着人工智能的发展,智能体育场馆及其他全民基础设施的建设,可以使用互动式机器人等教授运动规则,纠正运动技能,讲解五禽戏、太极拳等民族传统体育项目。这些细微的设施能够吸引全民体验、参与,进而使其热爱、坚持体育活动。此外,还可以考虑设置残障人士智能体育体验区等。

  人工智能对全民健身的推动,有助于缓解人们的精神压力,能够促进青少年的健康成长,培养顽强的意志力及心理素质,形成一种积极向上的文化氛围。

  带来体育新领域

  传统的体育项目和体育赛事都是以人类为主角,如今,随着人工智能的发展,机器人也开始进入体育竞技领域,拓展出了体育行业的新维度。其中,备受瞩目的机器人世界杯(RoboCup)国际合作项目于1996年由研究人工智能的大学教授发起成立并延续至今,参赛队伍从最初的8支增长到如今的几百支,参赛国家数量从11个增长到最近几年的40—50个,参赛范围也从成人拓展到青少年。该项目的最终目标是:到2050年,开发出完全自主的类人机器人队,在国际足联的规则范围内打败人类足球世界冠军队。

  通过三维物理仿真平台、机器人结构3D模型、强化学习、极大极小算法等的支持,仿真足球比赛的参赛机器人从2004年的球型机器人进化到2007年首次使用的类人机器人。在此过程中,研发人员对机器人的世界模型、精准定位、步态技能、信息处理、跑位策略和协作配合等细节的研究不断取得突破式进步。嵌入式实时处理器和现场可编程门阵列等技术的助力,使得机器人在运动中的灵敏性和步态稳定程度得到不断完善。目前,国内外很多大学在仿真足球机器人研究上都投入了相当多的精力和资源,并取得了丰富的理论与实践成果。这些研究成果具有广泛的应用价值,机器人的比赛项目也得以从足球延伸到包括舞蹈、篮球、救援和家用在内的多种形式。

  除了实景中的运动项目,电子竞技则借助虚拟体育环境为科技与体育的结合开拓了新的领域,成为一种全新的体育运动,刷新了“运动”的定义。电子竞技运动,是利用信息技术为核心的各种软硬件及其营造的虚拟体育环境来进行的人与人之间的智力对抗运动,有助于锻炼和提高参与者的思维能力、反应能力、心眼四肢协调能力和意志力,培养团队精神与解决问题的能力。我国的电子竞技运动于2003年被国家体育总局批准列入正式体育竞赛项目,最近几年进入了相对稳定的发展阶段。

  积极应对挑战

  科学技术的不断发展使得人类对世界的掌控能力越来越强,但若对工具理性盲目崇拜而忽视价值理性的话,则容易固化人类中心主义、增加人类主宰世界的欲望,导致运动技术的发展趋向一种激进状态。科技是把双刃剑,我们在关注人工智能等科技发展的同时,也不能忽视其背后潜在的人类理性过度膨胀及技术带来的不公平体育竞技环境的危机。

  未来技术的发展将继续对人类的生活、思想和生存状态产生重大冲击,赛博格时代已经逐渐到来,而体育赛事的管理也将因此面临新的冲击和挑战。赛博格可大致分为两类:超人类和后人类。前者指技术协助下超越生理局限、能力得到增强的人类;后者指人类和人工智能、生物学技术越来越互相缠绕的状况,强调人类与机器界限模糊的状态。尽管人类目前还没有真正进入后人类时代,但是超人类的状态已经实现,在体育行业尤为突出。比如,一些高台滑雪运动员利用头戴装置提升肌肉训练效果,通过脑机接口直接刺激大脑中的特定部位以提高成绩。这种技术性辅助工具与物理层面人体的结合能够超越人类本身的运动生理极限,提高运动成绩,已初具超人类的影子。而早在2008年,一家泳衣制造商推出的仿生学材料制作的泳衣能够使选手的成绩提升2%,导致两年内超过130项世界纪录被打破。此举引发有关运动公平性的争议,面对这样的情况,该泳衣以属于“技术性辅助工具”为由被国际游泳联合会封禁。可见,此类技术与体育的结合将对体育运动比赛的公平性和透明性带来挑战。此外,基因编辑技术应用于体育领域也需人们格外警惕。

  面对“超人类”和“后人类”对体育赛事公平性及其他方面带来的挑战,对不同赛事进行精细化管理显得尤为重要,这也是人工智能时代的发展态势。首先,人们或许可以提供一些专为不借助任何高科技赋能的人类运动员服务的体育赛事,目的在于弘扬挑战自我、突破极限、奋力拼搏的体育精神。其次,由于目前技术已无孔不入,超人类概念下的体育模式已越发常见,也可作为一种赛事类型进行常态化发展,追求以自然状态下物理躯体能力为基础、通过人工智能等技术手段的帮助,在训练中实现更优秀的运动表现。这种情况下,人类运动员依然是主体,技术居于次要地位。最后,后人类概念下的体育则具有人类表现与技术表现难以区分的特征,未来或许会将赛博格运动员纳入单独的体育赛事。

  对不同比赛进行精细化管理,不仅有助于维护体育竞赛环境的公平性,而且能够促进新型特色体育项目的创新,催生更多的产业链,对教育、科技、经济的发展也将带来长远的动力和活力。与此同时,融入了人工智能技术的体育竞赛也会间接推动人类运动员自身素质的不断突破,形成一种人类智慧、体能与人工智能智慧互相促进的劲头,前景可期。

  (作者单位:中国人民大学外国语学院;首都体育学院武术与表演学院)

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姓名:陶晓 陈星 工作单位:

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