AI+体育，深入场景比技术更重要

几个世纪以前,格陵兰岛上的爱斯基摩人将鲸鱼或水獭的皮包裹在骨头架子上,用两端有桨叶的木头惬意划水。

这就是皮划艇运动的发端,洋溢着自然的气息与荷尔蒙的味道。与之类似的是很多人傻傻分不清的赛艇运动,它同样拥有悠久的历史,也从不缺乏速度与激情。

在AI和大数据重塑一切的当下,围绕皮划艇、赛艇的训练与竞技正悄然改变。作为西方传统优势项目的闯入者,中国赛艇与皮划艇队想后发先至,高科技无疑是助力的翅膀。

皮划艇和赛艇都是力量耐力型项目,对运动员体能的要求非常高。陆上划船测功仪是训练运动员专项体能的利器,完善测试指标、构建数据库一直是中国队致力的目标。

找到好的合作伙伴,等于成功了一半。早在2019年11月,中国赛艇协会、中国皮划艇协会就与戴尔科技集团签署水上实验室技术战略合作协议,用科技赋能国家队备战训练。

经过双方“同吃、同住、同劳动”的深度接触,身负重任的测功仪终于如虎添翼。基于人工智能的运动生物力学分析模型、SDP流数据平台以及GPU高性能计算,戴尔为中国队量身定制了一套综合智能训练辅助系统。

该系统利用视频实时捕捉运动员的训练动作,并做出即时分析和判断,纠正训练中动作角度、力度及稳定性方面的偏差,在提高竞技水平的同时,最大限度降低了发生伤病的风险。

优质的合作成果,增强了双方更进一步的决心。在东京奥运会开幕前夕,戴尔科技集团与中国赛艇协会、中国皮划艇协会、人体运动表现和健康发展中心(PHD)就共建“大数据与人工智能联合实验室“举行揭牌仪式,继续探索体育科技新模式。

深入场景比技术更重要

2020年9月挂牌的PHD,是中国奥委会授权赛艇协会、皮划艇协会主管的国家体能训练营基地,旨在通过整合国际先进的运动科学资源和运动表现训练手段,打造具有世界最高水平的集运动训练、运动营养、运动科学、损伤康复、恢复再生为一体的复合型训练中心。

不难看出,PHD定位高端、任务艰巨。中国赛艇协会科研总监资薇博士坦言:PHD在实际运行中,为国家队提供了诸多有价值的服务,但确实存在几个比较棘手的难题。

首当其冲的是怎样精准采集数据。例如,损伤经常由于动作不规范造成,所以需要对运动员的身体姿态进行数据采集,最好能细化到各个部位、每个关节的动态。在很长一段时间里,这是难以实现的。

其次是如何快速反馈。现有的技术教学和训练大多是事后总结而不是实时反馈,很多重要信息都容易被遗忘,预期目标无法达成。

更麻烦的是数据管理问题。人体的运动是复杂的,有各种各样的数据,来自不同仪器和设备的数据更是五花八门。传统的做法是人工处理,出错率高且效率低,数据的潜在价值也挖掘不出来。

戴尔开发的综合智能训练辅助系统解决了燃眉之急。运动员使用测功仪进行模拟训练,屏幕上会实时展现划桨速率、呼吸频次、肌肉力度、运动姿态等多个数值。训练中的运动员可根据提示信息及时调整自身状态,纠正错误姿势;而事后的数据报告分析,则有助于制定更科学、合理的训练计划。

如果说陆上体能训练是保持运动状态的根基,那么水上实战演练就是决定竞技成果的关键。过去,为了跟踪赛艇和皮划艇运动员的划动进程,教练员会开着摩托艇随行,发现问题就喊几声,提醒运动员注意。这种方式的弊端非常明显,运动员看不到自己的动作,只能凭着感觉“再往前一点”或“坐起来些”。

针对水上训练的痛点,戴尔从“人”和“物”两端寻找解决方案。首先为运动员设计VR眼镜,并通过摄像头和传感器,让其能实时看到自己每一个动作,根据教练提示进行纠正或微调;与此同时,在艇上安装测力和测速的装置,教练员手中的平板电脑能实时接收相关数据,基于艇速和划动功率,可对运动员进行更有针对性的指导。

将人工智能和大数据技术真正深入应用场景,并非一蹴而就。今年初,戴尔科技集团全球副总裁石峰与中国赛艇协会、中国皮划艇协会主席刘爱杰在交流中达成共识,“真正做些与训练和实战相关的东西出来”。随后,开发工作紧锣密鼓地展开,并产生不少成果,但也遇到了意想不到的问题。

技术人员与运动员、教练员各自有熟悉的话语体系,双方最初的沟通难免有点“鸡同鸭讲”。戴尔的产品经理先了解国家队的需求,回来再让工程师和程序员进行开发,出来的产品“总觉得隔了一层”。

显然,距离不够近是产生隔阂的主要原因。发现问题后,戴尔科技中国研发集团上海公司总经理陈春曦与中国赛艇队领队徐权共同做了一个决定:让各方专家、工程师、运动员、教练员“同吃同住”。经过40多天的“零距离”接触,才最终催生了接地气的陆上和水上训练解决方案。

人工智能和大数据技术,只有与行业知识和特定场景结合,才能发挥最大效力。戴尔在体育领域的实践经验同样适用于其他行业——越靠近客户,越接近成功。

模型拓展与数据管理相辅相成

一鱼可以多吃。已被验证的人工智能模型,能够向更多应用领域拓展。

例如,在测功仪上颇有建树的动作捕捉系统,也可在运动损伤康复方面大显身手。过往,康复师用眼睛给损伤程度打分,或结合某些动作进行评价,主观判断难免有偏差;采用动作捕捉系统后,不同损伤的标准化评估更为客观,反馈效果良好。

卓有成效的模型和系统,甚至有机会“破圈”,从竞技体育延伸至全民健身。想象一下这个画面:你戴着VR眼镜跑步,动作捕捉系统随时提醒你姿态上的问题,并将身体各部位和关节数据传输到云端,运动结束后会生成详细的分析报告。这不是健身达人幻想曲,而是已纳入戴尔和PHD联合实验室的推进计划。

制约人工智能天马行空的因素,除了人类的想象力,还有数据的积累及其潜在价值的挖掘。机器学习与模型优化必须建立在大数据的基础上,没有足够的数据厚度,不可能孵化突破天际的人工智能。

大数据与人工智能实验室成立后,戴尔和PHD的首要任务就是数据资源的梳理与大数据平台的搭建。

据《IT创事记》了解,目前PHD的数据主要有三大来源:一是各运动项目国家队体能测试与科技评估的数据,二是各级赛艇与皮划艇赛事的衍生数据,三是运动员在基地训练中产生的海量数据。这些数据的含金量毋庸置疑,但要萃取精华并非易事。

以体测与训练器械的数据为例:理想的状况是场馆智能化,每个人刷卡进入后,所有器械使用过程都有实时数据记录,这对了解运动员的身体机能、训练效果和成长历程颇为重要。但现实很“骨感”,设备源自不同厂商,很多国外品牌器械的协议是封闭的,设备之间的协议互通非常困难,以合理的格式将数据收集并利用非一日之功。

难而正确的事,要坚持去做。戴尔已为PHD开发了一套体测系统,实现了100多种器械的互联互通,所有的数据统一汇集到整个场馆的云平台,然后再将分析报告反馈给参与测试的运动员。

目前,PHD从边缘计算到数据中心的大数据系统雏形初具。凭借提供端到端基础设施解决方案的综合能力,依托中国区研发中心的深厚积累,戴尔从底层架构到中间的业务平台,再到上层的决策平台,已为大数据与人工智能联合实验室的全面发力做好了准备。

尽管路途艰辛,但未来的蓝图值得期待:彻底打开人体这个“黑箱”,将输入与输出数据完全贯通,为运动员提供全生命周期的服务与管理,让全民健身拥有数字化与智能化的底座。

自2015年MichaelDell在上海宣布“在中国为中国”战略以来,戴尔全球75%的产能、85%的供应链落地中国,每年在中国的采购额达400亿美元,真正做到了本地研发、本地生产、本地服务。这次戴尔与中国体育的亲密接触,是自然的战略延伸,更为今后的战略升级埋下了伏笔。