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让阿根廷队“告吹”的三个球背后,2022,年世界杯暗藏哪些技术玄机?[世界杯]?

优艾设计网 https://www.uibq.com 2023-06-26 08:49 出处:网络 作者:PS基础教程
声明:本文来自于微信公众号 CSDN(ID:CSDNnews),作者:苏宓,授权转载发布。

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「足球反着买,别墅靠大海」,昨晚2022年卡塔尔世界杯的一场小组赛上,最有看头的阿根廷球队出现惊天冷门,以1:2败北沙特阿拉伯队,为此,外部的无数球迷继2018年世界杯之后再次无奈地发出这样的自嘲。反观,沙特举国欢庆,甚至专门放了一天假来庆祝,令人好生羡慕。

然而,众所周知,每四年一届的世界杯不仅仅是一项含金量最高的体育赛事,也是一场暗藏玄机的技术赛事。

虽然技术不能解决所有问题,但是它却是保证这场赛事公平公正的一把标尺。不过,在今年的赛事中,这把标尺也被人诟病了,尤其是几次吹掉阿根廷进球的「半自动越位识别」。

接下来,我们将与大家一起揭晓本次世界杯用到哪些令人惊奇的技术吧!

足球的尽头是“芯片”?

作为本次赛事的核心器材,其实早在今年3月,国际足联便公布了2022年卡塔尔世界杯的官方用球为“AI RIHLA”,翻译过来叫做“旅程”。

而后,阿迪达斯也在官网透露,这款球由他们制造,采用了名为 SPEEDSHELL 的纹理聚氨酯球面材料,整个球面由20个SPEEDSHELL 模块通过热黏合技术拼接而成。同时,20片面板基于三角形状和弯折设计,以此降低足球在空中运行的风阻系数。

当然,最为值得关注的是,这款球的内在。

阿迪达斯表示,AI Rihla首次采用了 CTR-CORE 系统,其中在球的中心位置有一个芯片,它可以以每秒500次的速度追踪每个球员的触球。

同时,芯片还内置一个承载500Hz 的惯性测量单元(IMU)运动传感器的悬挂系统,可以在比赛期间收集高精度的球运动数据并实时传输给 VAR(视频助理裁判),让 VAR 在25秒内做出判决。

这项技术是由阿迪达斯与国际足联、最先进的传感器网络和边缘计算领域的领导者KINEXON 共同开发出来的。阿迪达斯表示,新技术是「完全隐形的」,球员感知不到这项技术,因此对他们也不会有任何影响。此外,传感器由一个可充电电池供电,可通过感应充电。

简单来看,基于这项新的技术制造的足球,可以提供精确的球数据,并实时传递给裁判。结合球员的位置数据并通过应用人工智能技术,可为视频助理裁判提供即时信息,帮助优化决策。

据悉,这款球将用于锦标赛的所有64场比赛中,而且这个比赛用球不会对外售卖。

这也让不少网友发出感叹:足球的尽头原来是芯片,并不是花钱就能买得到的。

半自动越位识别技术 SAOT

今年世界杯中,首次正式应用了半自动越位识别技术 SAOT。所谓半自动越位识别技术,主要由上文介绍的球内传感器、特制摄像机和人工智能系统三个部分组成。

对于第一个模块——球内传感器,上文已经介绍过了,在此不再赘述。

第二个模块之特制摄像机,在本次赛事中主要有12个专用光学摄像机,被安装在体育馆屋顶下,而且摄像机之间相互同步。

它们可以对场上的足球和每名球员进行追踪,而追踪球员四肢和球位置的数据点共计有29个,这些数据点被输入人工智能系统中,以每秒50次的频率发送数据,能够精准定位每名球员以及球的位置。

半自动越位识别技术 SAOT 的原理是,当国际足联利用第三个模板之人工智能系统捕捉到球员有越位时,系统会将这些信息合成并在几秒内发送到视频监控室。如果系统检测到越位,VAR 团队将会收到警告。

然后,VAR 团队再进行人工重新评估情况,看收到的警告是否准确,并将最终结果同步给主裁判,以此实现比赛的准确与公平性。

针对这一点,国际足联预估,这种越位识别技术可以通过审查当前越位的视频片段,将决策时间从平均70秒缩短到20-25秒,极大地省了 VAR 团队的活。

不仅如此,半自动越位识别技术还会生成3D 动画,可以在中场休息的时候,面向现场看台上的观众以及线上观看比赛的球迷展示,回顾当时球员的越位具体情况。

在昨晚的阿根廷 vs 沙特阿拉伯比赛中,阿根廷打进的四个球,有三个就是因为越位被判无效,其中不乏有差之毫厘的越位距离。为此,也让不少阿根廷球迷感到惋惜。

算法与人脸识别的应用

除了以上针对球员和足球的技术应用之外,卡塔尔也在本次场馆安保上下足了功夫。

据外媒报道,将会有100多名技术人员在位于卡塔尔首都多哈的 Aspire 指挥和运营中心,这里全天24小时有人值班,他们会仔细监控从安装在八个用于赛事体育场内的22000个监控摄像头获得的图像。

与此同时,据悉,最终的决赛以及其他10场比赛将在可容纳8万多人的卢赛尔体育场举行,其中采用的面部识别技术可以直接放大场馆中8万个座位中的每一个。

“只需要单击一下,我们就可以从一个体育馆的画面移动到另一个体育馆。所有的一切都被集成在同一平台上,包括设施管理、安全等等”,来自 Aspire 指挥和运营中心主任 Hamad Ahmed al-Mohannadi 分享道。

根据卡塔尔官方表示,这是世界杯首次使用“互联体育场”的概念。AI 可以使技术人员预测人群的拥挤程度,因此他们可以通过与安全官员共享信息来快速应对过度拥挤的问题。

便携式的球场

如果不是这次世界杯,可能很多人并不知晓卡塔尔这个国家。当然如果不是为了世界杯,卡塔尔也用不着建那么多球场。

据悉,卡塔尔为了这次世界杯已经花了2200亿美元,超越了过往任一届世界杯的开销,也让“中东土豪”几个字登上了热搜。

不过,有钱也不代表铺张浪费,此次卡塔尔所建立的足球场之一——974体育场采用了独树一帜的技术,其结构的每个细节都可以拆卸,包括球场的草坪到每一排座位、厕所以及构成足球场的所有设备和用品,同时也可以运输到另一个位置快速组装起来。974体育场也被认定为是世界杯历史上第一个完全可拆卸的体育场。

其他技术

尽管卡塔尔现在的天气并不是炎炎夏日,不过其依然为赛事服务的场馆带来了先进的制冷技术。在对足球场的建筑和设计进行优化后,设计团队得出的结论是,无需对整个场地进行降温,只需将场地和最高座位上方约2m 的位置作为重点即可。

每个不同场地的冷却系统设计都不同,以适应每个场地的设计和特点。不过,这项技术的共同点是利用太阳能。

当室外空气被冷却后,直接分布在看台观众席下方和球场旁边的大型喷泉中。该系统使用绝缘和现场冷却,以尽可能环保。卡塔尔大学的 Saud Abdulaziz Abdul Ghani 博士表示:“据估计,这项技术的效率比现有技术高40%。”

体育场只需要在比赛前两小时进行降温,与其他方式相比降低了能源消耗。此外,还有冷空气回收系统,经过二次冷却后排放到室外,从而减少热空气的吸收。

此外,本次还使用了音频解说(ADC)服务,它可以让弱视和盲人观众与其他球迷一起欣赏比赛。视障人士将通过尽可能逼真的声音体验现场的气氛和发生的事情。专职负责这项服务的解说员也会对比赛进行进行点评,还关注肢体语言、面部表情、球场氛围、色彩以及所有视障人士需要了解的信息。

猜测哪队会取得最终的胜利?

当然,每年世界杯球迷最为关注的方向,必然是哪支队伍会获得最终的胜利。为此,来自英国艾伦图灵研究所(Alan Turing Institute)开发了一种算法来预测哪支球队最有可能赢得世界杯。

优化算法

根据该团队介绍,其使用了一种名为 AIrsenal(https://www.turing.ac.uk/news/airsenal)的算法,该算法是他们在2018年开发的,用于玩 Fantasy Premier League(梦幻英超)。这又是基于1997年 Dixon & Coles 的模型(足球预测界的经典之作),该模型有球队的攻击力、防守力和主场优势的参数,并使用贝叶斯统计学来计算特定比赛的最可能得分线。

他们修改了 AIrsenal 算法,使其更适合预测国际比赛结果。例如,国际球队最常与来自同一大洲的球队比赛(巴西自2019年以来没有与任何欧洲球队比赛),这可能导致在试图预测不同大洲的球队之间的结果时出现偏差。为了解决这个问题,该团队为不同大洲的联合会相对实力引入了模型参数。

基于 GitHub 数据集

为了更准确地预测2022年世界杯冠军,该团队用过去的数据训练了模型。其采用的是 GitHub 用户 martj42汇编的一个包括自1872年以来的每场国际足球比赛的数据(https://github.com/martj42/international_results)。

为此,他们用了这个模型先预测了2014、2018年世界杯的结果,最终成功了。然后,该团队将模型增加了世界杯比赛(降低洲际锦标赛、预选赛和友谊赛的权重)和最近进行的比赛的权重,实现对球队最新表现的预估。

在将模型运行了运行了100,000次之后,该团队发布了预估的结果:

巴西是大热门,获得冠军的几率约为25%。其次,比利时和阿根廷的得分也很高,分别排在第二和第三位。

目前该模型已开源:https://github.com/alan-turing-institute/WorldCupPrediction。

特别声明:本预测结果不提供任何参考建议,只供源码学习、贡献与交流。

你认为哪个球队会获得最终的冠军宝座呢?

参考链接:

https://news.adidas.com/football/adidas-reveals-the-first-fifa-world-cup--official-优艾设计网_设计LOGOmatch-ball-featuring-connected-ball-technology/s/cccb7187-a67c-4166-b57d-2b28f1d36fa0

https://www.fifa.com/technical/media-releases/semi-automated-offside-technology-to-be-used-at-fifa-world-cup-2022-tm

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