人工智能+體育教育：助力體育人才選拔

原標題：數據當“助教” 運動更聰明

畢業于香港中文大學計算機科學與工程專業的博士張杰，曾是田徑運動員，雖運動員之路中止，但對體育的熱愛不減。2016年5月，他在廣州創辦公司，研究出領先全球針對校園體育教育的人工智能模型。他們的智能腳環可分析學生長跑、折返跑等多個體育項目，提供針對性的指導意見。在足球領域，智能腳環可采集帶球速度、帶球時間等20多個維度的人球結合數據，為教練員在訓練和選拔人才時提供參考。

如今，張杰希望用大數據和人工智能為校園體育賦能，讓更多的孩子能挖掘自身的潛能；而在數據的慧眼輔助下，教練也不再錯過好苗子，為中國體育事業輸入更多人才。

初衷：轉型智能體育 延續運動夢想

張杰在2009年獲得香港中文大學碩博連讀的機會，2012年還曾以訪問學者身份赴國外學習，主要研究硬件可靠性設計、硬件安全和機器學習。這位“學霸”曾想往運動員方向上發展，“我從小練了三四年的田徑，進過省隊，但因為自身資質的問題，就來念書了。”張杰在學校和市里的比賽都很出色，但去省隊時，他發現了自己的“平庸”。他說，體育能讓人更早地接觸到成功與失敗，并會讓人更成熟地接受“成敗”。雖運動員之路中止，但他想用所學的人工智能與大數據以及體育結合，讓孩子們在體育運動中得到成長，這成為張杰更大的夢想。

在擔任香港中文大學博士后研究員期間，張杰主導并參與了可穿戴智能足球分析平臺研究。那段時間，人工智能和大數據已對綠茵場上的強弱較量產生影響。比起職業足球大數據關注于戰術統計、強度負荷，張杰希望大數據技術能更關注技能技術類的數據，以更好地應用在青訓上。“這些數據能幫助更多的小球員提升能力，在國內這一領域相對空白。”

綁在腳踝上的腳帶，如何能深度挖掘將它們轉讓為可利用和參考的運動數據，這成了技術難題。“數據本身不帶任何信息，如何將運動關聯起來，如何將傳感器的數據反映人的行為，‘洞察’你是不是在帶球、傳球和射門？” 為此，張杰團隊聯合香港中文大學體育系教授做了長時間的技術攻關。他們采集了近三十萬條數據，進行機器學習、數據分析、數據檢測、產品設計，形成海量數據庫，完成了大數據建模。他們自主研發的三維空間精準動作捕捉系統，可準確測量、記錄、分析人體在三維空間中的運動軌跡。2016年9月，張杰組織團隊成立廣州深靈科技有限公司，致力研究針對校園體育教育的人工智能“模型”。

應用：研發智能腳環 數據成了“球探”

貴州被稱為“大數據之都”，在貴陽安井小學，每一場校園足球聯賽過后，安井小學足球隊教練關澤文的平板電腦上都會記錄著球隊乃至每個球員的無球跑動距離、沖刺次數、帶球距離、傳射次數等20多個數據。球員腳上的各種動作被采集成20個維度可參考的運動數據，并且還能進行二次運算，轉化為爆發力、戰斗力等數據。

這些數據來自帶在孩子腳踝上的智能腳環。為克服傳感器的誤差，張杰團隊自主研發的技術消除了噪聲。

除了比賽，關澤文也將這些數據用在日常的訓練中，不斷調整訓練策略，對每個小球員提供有針對的訓練。

在科技的輔助下，安井小學的校園足球有聲有色，小球員也擁有了更好的發展空間，這從不斷有當地的重點學校來考察人選就可看出端倪。而在去年，關澤文所寫的《安井小學足球隊智能化訓賽案例》獲得貴州省教育學會2018年教育教學科研論文及教學設計評選二等獎。

而這只是張杰團隊智能腳環實踐應用的一例。不僅在校園，張杰團隊的智能腳環更深入地嵌進了中國足球的青訓系統，除了廣州富力、貴州恒豐等國內俱樂部在使用這套腳環外，他們還為2018年中國足協U-11(2007年齡段)西北大區優秀球員選拔訓練營提供數據服務。

張杰說，每個球員都會有個性化的數據，當教練需要培養某一類型的球員就不再只依靠主觀經驗，數據能成為參謀。在大量的球員里，他們更能精準地識別人才。

延伸：科技助力訓練 學生成績提升

不僅僅是足球，張杰團隊的技術已延伸到校園的體育課。

今年5月28日，中央電化教育館培訓中心“人工智能”培訓班來到廣州市增城區新星學校，他們帶著寧夏的100多名學員體驗了這所學校的智能體育公開課。為什么選擇這家民辦學校作為參觀對象？正是因為張杰團隊用數據化讓這所學校的體育課更加智能。通過穿戴式的設備，孩子體育課的數據被記錄下來，家長也能同享。

今年5月7日，利用智能腳環，該校初三一班的學生進行了中長跑成績提升訓練。第一次測試后，腳環完整地記錄了每個學生在每個中長跑時段的速度、步幅、步頻。對成績優秀和不及格的學生進行數據對照，發現不及格的學生前程跑得普遍太快，影響到后段的途中跑和沖刺跑。

數據分析后的建議，是進行為期2周的跑步節奏訓練，使用前程降速、途中保持、后程發力的跑法。在5月21日的測試中，該班級男生一千米跑的平均成績由61.47分上升到73.24分。女生八百米跑的平均成績則由64.44分上升到78.75分，不及格的人數明顯減少。在科技的幫助下訓練，這些孩子自信地完成了體育中考。

和傳統的訓練相比，大數據技術加持的體育訓練更加高效、更加科學。雖然自己沒能成為運動員，但張杰表示，能為中國足球或中國青少年提高體質提供一點力量，就是有價值的事情。（楊耀燁、龍錕）