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AI 閃耀2022世界杯

本文作者：編輯部點(diǎn)擊： 2022-12-29 14:39

前言：

2022卡塔爾世界杯吉祥物L(fēng)a eeb 圖片來源：fifa.com

2022卡塔爾世界杯用球 AI Rihla 圖片來源adidas.com

2022™ 年卡塔爾世界杯的官方比賽用球Al Rihla(小組賽) : 在阿拉伯語中的意思是“旅程”，靈感來自卡塔爾的文化，建筑，標(biāo)志性船只和國旗，四強(qiáng)比賽用球 AL HILM ，直譯“夢想”，意譯“圓夢之旅”。除了顏色和名稱方面的差別，在性能方面是一樣的。

借助先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具，比賽用球通過了實(shí)驗(yàn)室、風(fēng)洞和球場嚴(yán)格測試，采用新款拼接形狀和表面紋理，力求在賽場帶來高精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性。

CRT-CORE – 球的心臟，為快節(jié)奏的動(dòng)作和精度提供速度、準(zhǔn)確性和一致性，具有最大的形狀和空氣保持力，以及回彈精度; SPEEDSHELL – 一種帶紋理的 PU 表皮，具有新的 20 件面板形狀，由于宏觀和微觀紋理以及表面壓花，提高了準(zhǔn)確性、飛行穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向。

阿迪達(dá)斯足球圖形和硬裝設(shè)計(jì)總監(jiān)Franziska Löffelmann說。“新設(shè)計(jì)允許球在空中行進(jìn)時(shí)保持更高的速度。對于所有體育界最大的全球舞臺，我們著手通過創(chuàng)造迄今為止最快、最準(zhǔn)確的FIFA世界杯球，通過激進(jìn)的創(chuàng)新將不可能變?yōu)榭赡堋?/span>

相比往屆比賽用球，這次世界用球的最大特點(diǎn)是------需要充電！

足球充電的照片（來自社交平臺reddit.com用戶發(fā)布的圖片）

2022卡塔爾世界杯用球充電中的照片，一經(jīng)曝光就被全球各地廣為轉(zhuǎn)發(fā)。圖片中有4顆比賽用球正在進(jìn)行充電，采用了黑色無線充電底座。根據(jù)官方公布的消息，充電一次可使用6小時(shí)，足以應(yīng)付整場比賽，如果不使用，可待機(jī)18天。

這些足球之所以需要充電是因?yàn)樵谇虻膬?nèi)部一個(gè)搜集、提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。

2022卡塔爾世界杯用球內(nèi)部示意圖圖片來源kinexon.com

根據(jù)技術(shù)供應(yīng)商KINEXON（KINEXON與國際足聯(lián)和80%的NBA球隊(duì)在球員和球的實(shí)時(shí)跟蹤領(lǐng)域有合作）提供的資料，比賽用球內(nèi)置了非常輕量級的MEMS慣性導(dǎo)航傳感器（IMU），總體質(zhì)量小于10g，搜集位置，速度，加速度，自旋速率等數(shù)據(jù)，透過UWB技術(shù)傳輸給VAR(視頻助理裁判)系統(tǒng)，用來輔助判定球是否出界，進(jìn)球是否有效等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。還能實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)出球員在射門時(shí)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

借助傳感器統(tǒng)計(jì)處射門速度、飛行距離還有自轉(zhuǎn)情況等關(guān)鍵數(shù)據(jù) 圖片來源kinexon.com

可以說，本屆世界杯的用球已經(jīng)是一顆充滿了“智慧”的足球。

AI來幫忙的半自動(dòng)越位技術(shù)(SAOT: SEMI-AUTOMATED OFFSIDE TECHNOLOGY)

多達(dá)42部攝像機(jī)密切”關(guān)注”著場上的一切圖片來源:fifa.com

在2018年俄羅斯世界杯使用了VAR技術(shù)之后，在本屆世界杯上國際足聯(lián)的VAR系統(tǒng)得到大幅度升級。新技術(shù)使用了42部攝像機(jī)，其中安裝在每座體育場屋頂下方的12個(gè)（用于超慢動(dòng)作回放）專用跟蹤攝像頭來跟蹤球，以及每個(gè)球員的多達(dá)29個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，每秒50次，計(jì)算他們在球場上的確切位置。收集的29個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)包括與越位相關(guān)的所有肢體和四肢。官方比賽用球Al Rihla將為檢測緊密越位事件提供另一項(xiàng)重要數(shù)據(jù)，慣性測量單元（IMU）傳感器將放置在球內(nèi)。該傳感器位于球的中心，每秒向視頻操作室發(fā)送500次球數(shù)據(jù)，從而可以非常精確地檢測踢球點(diǎn)。

比賽用球每秒發(fā)送500次用數(shù)據(jù) 圖片來源：fifia.com

球員身上的多達(dá)29個(gè)點(diǎn)被多相機(jī)跟蹤系統(tǒng)實(shí)時(shí)跟蹤圖片來源：fifa.com

除了比賽用球提供大量數(shù)據(jù)，場上比賽的每一名球員，都受到了攝像機(jī)的“重點(diǎn)照顧”。在本屆世界杯開賽之前在線和離線測試期間收集的數(shù)據(jù)已經(jīng)過麻省理工學(xué)院體育實(shí)驗(yàn)室的分析和驗(yàn)證，維多利亞大學(xué)的TRACK科學(xué)地驗(yàn)證了肢體跟蹤技術(shù)。蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)一步了解這種多相機(jī)跟蹤系統(tǒng)的技術(shù)能力。經(jīng)過不斷完善，這些技術(shù)被綜合運(yùn)用，形成了我們在世界杯比賽上看到的全新的半自動(dòng)越位系統(tǒng)(SAOT)。

在人工智能技術(shù)的幫助下，通過綜合肢體和球跟蹤數(shù)據(jù)，只要進(jìn)攻球員接到球，而攻擊者在隊(duì)友打球的那一刻處于越位位置，新技術(shù)就會(huì)向VAR裁判組提供越位自動(dòng)警報(bào)。在通知現(xiàn)場裁判之前，視頻比賽官員通過手動(dòng)檢查自動(dòng)選擇的踢球點(diǎn)和自動(dòng)創(chuàng)建的越位線來驗(yàn)證提議的決定，該線基于球員四肢的計(jì)算位置。這個(gè)過程在幾秒鐘內(nèi)發(fā)生，意味著可以更快、更準(zhǔn)確地做出越位決定。

這項(xiàng)改進(jìn)，使得VAR系統(tǒng)的效率相比上屆世界杯至少提升了10倍。

在VAR裁判組和球場裁判確認(rèn)決定后，用于做出決定的完全相同的位置數(shù)據(jù)點(diǎn)將生成為3D動(dòng)畫，完美地詳細(xì)描述球員越位時(shí)的四肢位置。這個(gè)3D動(dòng)畫將將顯示在體育場的大屏幕上，也將提供給國際足聯(lián)的廣播合作伙伴，以最清晰的方式通知所有觀眾。

人工智能幫助裁判組自動(dòng)識別越位圖片來源：fifa.com

在小組賽階段，阿根廷對沙特阿拉伯隊(duì)的比賽中，這套系統(tǒng)的威力被展現(xiàn)的淋漓盡致，阿根廷多次反越位戰(zhàn)術(shù)未能奏效，擴(kuò)大領(lǐng)先優(yōu)勢，使得沙特阿拉伯隊(duì)最終2：1戰(zhàn)勝對手成為可能。

Johannes Holzmüller，國際足聯(lián)足球技術(shù)與創(chuàng)新總監(jiān)：“我們在 2022 年 FIFA 世界杯的所有體育場配備 12 臺攝像機(jī)的半自動(dòng)越位設(shè)置和帶有連接球技術(shù)的官方比賽球。這項(xiàng)新技術(shù)將使用人工智能為視頻裁判組提供實(shí)時(shí)越位警報(bào)。由于視頻比賽官員將對這些輸出進(jìn)行質(zhì)量控制，我們?nèi)匀粚⒃撓到y(tǒng)稱為“半自動(dòng)越位”，因?yàn)橐曨l比賽官員必須驗(yàn)證擬議的決定，然后通知現(xiàn)場裁判。通過使用完全相同的數(shù)據(jù)為體育場內(nèi)的球迷和電視觀眾創(chuàng)建3D動(dòng)畫，球迷將獲得快速準(zhǔn)確的越位情況可視化。

這套系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，不僅能提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的越位信息裁決，還能自動(dòng)識別很多犯規(guī)動(dòng)作，在很多關(guān)鍵判罰中起到了決定性作用。

開賽以來，很多球員習(xí)慣性的小動(dòng)作，以往在比賽中難以被場上裁判發(fā)現(xiàn)，但是無法逃過AI的注釋，結(jié)果為本隊(duì)帶來了嚴(yán)重的后果。

另比如，在剛結(jié)束不久的日本對西班牙的小組賽最后一場比賽中，日本隊(duì)第53分鐘的進(jìn)球，一開始被當(dāng)值裁判認(rèn)定為出界球回傳，但是經(jīng)過VAR確認(rèn)之后，球的投影還有1.88mm沒有出界，因此回傳進(jìn)球后的進(jìn)球有效。最終，在這場比賽中，西班牙1：2輸給了日本。

盡管有些足球評論員和球員對新的SAOT系統(tǒng)表達(dá)了不滿，有人開玩笑說，進(jìn)攻隊(duì)員賽前應(yīng)該注意把汗毛刮干凈，避免“汗毛”級別的越位，浪費(fèi)進(jìn)攻機(jī)會(huì)。但是毫無疑問的是，隨著比賽的進(jìn)行，SAOT系統(tǒng)帶來了更多的公平性，場上球員會(huì)更加專注比賽和技術(shù)動(dòng)作，而不是熟練使用他們多年積累的“小動(dòng)作”，認(rèn)為判罰的爭議也正在減少，這對這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的整體來說是非常有意義的事情。

AI助力每一位球員的成長

FIFA為球員定制的專用APP 圖片來源：fifa.com

FIFA 世界杯™開始時(shí)，參賽球員都會(huì)收到一個(gè)獨(dú)特的二維碼，讓他們可以訪問 FIFA Player 應(yīng)用程序，這是一種定制的分析工具，可以改善球員對比賽數(shù)據(jù)的訪問和使用。FIFA球員應(yīng)用程序?yàn)槊總€(gè)球員提供了在每場比賽幾分鐘后訪問其個(gè)人表現(xiàn)數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)，這些數(shù)據(jù)鏈接到相關(guān)比賽動(dòng)作的視頻。

“它可以幫助你意識到你在比賽中可能犯了什么錯(cuò)誤，”克羅地亞球星莫德里奇告訴國際足聯(lián)。

“有400多名球員在比賽結(jié)束后一直使用該應(yīng)用程序，這非常令人興奮。這也為未來的足球數(shù)據(jù)分發(fā)設(shè)定了新的標(biāo)準(zhǔn)。”國際足聯(lián)足球數(shù)據(jù)科學(xué)家Bahaeddine El Fakir解釋說

賽場上密布的智能設(shè)備不僅僅是用來幫助裁判和觀眾的，同樣也幫助到了球員，為他們提供成長的助力。

場外更多的AI身影

最為先進(jìn)的技術(shù)不僅僅用在賽場上，卡塔爾世界杯2000多億美元的花費(fèi)，是1994年到2018年世界杯投資額度總和的5倍多，這股龐大的資金不僅僅用來建設(shè)8座風(fēng)格迥異的比賽場館，還要用來迎接130萬來自世界各地的球迷前來觀看比賽。因此，升級基礎(chǔ)設(shè)施，特別是地鐵網(wǎng)絡(luò)和高速交通網(wǎng)絡(luò)，讓球場、訓(xùn)練場、酒店之間完成快速連接，是場外建設(shè)的重點(diǎn)之一。

卡塔爾在獲得本屆世界杯主辦權(quán)的同時(shí)，就承諾將舉辦成有史以來技術(shù)最先進(jìn)和具有可持續(xù)生態(tài)的體育盛事。組織者將將利用技術(shù)來增強(qiáng)觀眾的活動(dòng)，同時(shí)最大限度地減少對環(huán)境的影響，并對卡塔爾經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生積極影響。自動(dòng)化、智能化技術(shù)將會(huì)提高環(huán)境、社會(huì)和治理運(yùn)營的有效性和準(zhǔn)確性。

Traffic Technologies公司贏得了管理卡塔爾多哈道路的合同，借助數(shù)字孿生技術(shù)，這家公司將卡塔爾的道路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能化管理，不僅提高了交通運(yùn)輸效率，還能應(yīng)對比賽期間隨時(shí)可能會(huì)發(fā)生的交通擁堵情況。

據(jù)Traffice透露，他們的軟件優(yōu)先考慮了公共交通系統(tǒng)，在比賽期間，盡可能多地為觀眾匹配往返于賽場和酒店之間的公共交通系統(tǒng)。更為重要的是，這套系統(tǒng)幾乎不用人工干預(yù)，可以自動(dòng)校準(zhǔn)和調(diào)整，大大降低了城市交通系統(tǒng)的運(yùn)營成本。

一些足球運(yùn)動(dòng)員的世界杯服裝是由人工智能創(chuàng)作而成。

卡塔爾的商店和在線購物網(wǎng)站正在透過使用由人工智能驅(qū)動(dòng)的軟件來創(chuàng)造更好的客戶體驗(yàn)：攝像頭和傳感器自動(dòng)識別用戶撿起或放回的商品。結(jié)算時(shí)，應(yīng)用程序?qū)⒘⒓磸目蛻舻男庞每ㄖ惺杖≠徺I商品的費(fèi)用，無需排隊(duì)等待。

在主場館Lusail體育場，工作人員現(xiàn)在將能夠放大Lusail體育場的80，000個(gè)座位中的每一個(gè)人的照片，可借助AI進(jìn)行面部識別。為防止擁擠踩踏事故，通過與安全管理員共享信息，人工智能使技術(shù)人員能夠預(yù)測人群激增并迅速應(yīng)對過度擁擠。

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