中國隊這個(gè)教練，太“?！绷?！

“你的擺臂幅度如果再小5厘米，就會(huì )減少一定阻力，速度和穩定性也會(huì )提升?！?/span>

在長(cháng)春冰上訓練基地，教練正通過(guò)“智能冰上運動(dòng)訓練分析系統”對運動(dòng)員進(jìn)行指導。

借助復旦大學(xué)工程與應用技術(shù)研究院教授、智能機器人研究院常務(wù)副院長(cháng)張立華團隊研發(fā)的訓練分析系統，人工智能（AI）教練也許能助你化身“冰雪精靈”。

為更好地籌備北京2022年冬奧會(huì )，工信部、國家體育總局于2019年開(kāi)始規劃制訂冰雪裝備器材產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計劃。

智能冰上運動(dòng)訓練分析系統演示   受訪(fǎng)者供圖

當時(shí)，長(cháng)期從事AI、計算機視覺(jué)與智能感知研究的張立華就意識到，動(dòng)作識別與檢測、運動(dòng)分析與追蹤等技術(shù)可應用于冰雪項目訓練，并提出利用AI提高冰上運動(dòng)訓練水平、滿(mǎn)足民眾參與冰雪運動(dòng)需求的建議。

2019年2月，張立華團隊同國家體育總局冬季運動(dòng)管理中心聘請的高水平運動(dòng)表現顧問(wèn)克里斯汀·科林斯進(jìn)行溝通，討論了智能輔助分析系統的實(shí)用價(jià)值。

“你們提出的這個(gè)系統聽(tīng)起來(lái)很有價(jià)值！”專(zhuān)家的這句話(huà)增加了張立華以科技助力冬奧的信心。他帶領(lǐng)團隊同吉林省體育局合作，開(kāi)始構建智能冰上運動(dòng)訓練示范系統。

研究人員使用基于A(yíng)I的計算機視覺(jué)算法，對滑冰運動(dòng)員的動(dòng)作、姿態(tài)、速度等信息進(jìn)行分析對比，從定性、定量分析再到定制化分析每個(gè)運動(dòng)員的特點(diǎn)，提高科學(xué)化訓練的水平與效率。

“利用人工智能技術(shù)，我們可以分析冰上運動(dòng)員的骨架、各關(guān)節的動(dòng)作、姿勢，這叫運動(dòng)目標的骨架節點(diǎn)識別和可視化?！睆埩⑷A告訴《中國科學(xué)報》。

以往專(zhuān)業(yè)教練總是目不轉睛地注視著(zhù)運動(dòng)員，而智能冰上運動(dòng)訓練分析系統使用高清攝像頭在場(chǎng)邊實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監督運動(dòng)員，通過(guò)運動(dòng)目標跟蹤與軌跡可視化，在監控屏幕上識別每位運動(dòng)員身上的骨骼關(guān)鍵點(diǎn)以及運動(dòng)軌跡，顯示出各類(lèi)運動(dòng)指標的統計信息。

短道速滑/速度滑冰的運動(dòng)軌跡、姿勢一目了然，“從定性的教練員的分析變成定量的科學(xué)分析”。

對花樣滑冰而言，評判標準更多，智能冰上運動(dòng)訓練分析系統通過(guò)三維骨架節點(diǎn)檢測與姿態(tài)估計，能幫助運動(dòng)員改善姿勢的規范度與美觀(guān)度。而運動(dòng)目標3D模型可視化，則為花樣滑冰運動(dòng)員旋轉計數這樣的分析提供了便利。

“在長(cháng)春冰上訓練基地，教練通過(guò)示范系統對運動(dòng)員進(jìn)行針對性指導，為運動(dòng)員創(chuàng )造佳績(jì)提供了有力支持?！睆埩⑷A說(shuō)，“除冰上運動(dòng)外，這套智能訓練分析系統還能為其他體育項目提供幫助?！?/span>

下一步，張立華團隊將面向專(zhuān)業(yè)和大眾運動(dòng)項目開(kāi)展比賽訓練分析算法及應用系統研究，根據現有基礎建設競技體育比賽訓練智能分析平臺，實(shí)現訓練輔助分析、比賽輔助裁判等智能化應用，并建設示范性智能化體育比賽場(chǎng)館、大眾體育智能化示范設施，讓廣大群眾在日常運動(dòng)中感受“智能化”服務(wù)帶來(lái)的全新體驗。

隨著(zhù)體育運動(dòng)的智能化革新，也許未來(lái)的專(zhuān)業(yè)訓練場(chǎng)和普通健身房里，AI教練會(huì )“如影隨形”。

《中國科學(xué)報》 (2022-01-21 第1版 要聞 原標題為《冰雪精靈背后的人工智能教練》)

編輯 | 趙路
排版 | 郭剛