德國科學(xué)家借助AI揭秘網(wǎng)球運(yùn)動員情緒

在人工智能和體育科學(xué)的交匯點(diǎn)上，一項前沿研究正為我們揭示運(yùn)動員內(nèi)心世界的新篇章。6月21日，ScienceDaily報道了德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院與杜伊斯堡-埃森大學(xué)聯(lián)合開展的一項突破性研究，該團(tuán)隊成功利用計算機(jī)輔助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，準(zhǔn)確識別了網(wǎng)球運(yùn)動員在激烈比賽中的肢體語言所表達(dá)的情緒。

這項研究不僅標(biāo)志著人工智能在體育分析領(lǐng)域的一大步，而且其成果已經(jīng)被人工智能領(lǐng)域的學(xué)術(shù)期刊《知識系統(tǒng)》收錄。背后的功臣是一支由體育科學(xué)、軟件開發(fā)和計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的專家組成的跨學(xué)科團(tuán)隊。他們共同開發(fā)了一種特殊的AI模型，利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來識別網(wǎng)球運(yùn)動員的情感狀態(tài)。

“我們的模型能夠識別情感狀態(tài)，準(zhǔn)確率高達(dá)68.9%?！笨査刽敹蚶砉W(xué)院體育與運(yùn)動科學(xué)研究所的Darko Jekauc教授自豪地表示，“這一成績甚至超越了人類觀察者和早期的自動化方法。”這一成就得益于團(tuán)隊使用實際比賽數(shù)據(jù)來訓(xùn)練這一基于AI的模型，這是該研究的一大亮點(diǎn)。

傳統(tǒng)的體育分析往往依賴于人類教練和專家的經(jīng)驗，但這種方法往往受到主觀性和經(jīng)驗局限的影響。而這項研究則通過利用AI技術(shù)，為運(yùn)動員的情感分析提供了更加客觀、準(zhǔn)確的方法。

項目團(tuán)隊采用了真實場景而非模擬或人為場景來訓(xùn)練其AI系統(tǒng)，這是研究中的一個“重要且獨(dú)特”的特征。他們記錄了15名網(wǎng)球運(yùn)動員在特定場景下的視頻序列，重點(diǎn)關(guān)注在得分或失分時所展現(xiàn)的身體語言。這些視頻中，球員們的線索包括低頭、高舉雙臂慶祝、球拍垂落或改變步速等，這些細(xì)微的肢體語言變化都被AI系統(tǒng)捕捉并用于識別球員們的情緒狀態(tài)。

在數(shù)據(jù)收集階段之后，AI系統(tǒng)開始了它的“學(xué)習(xí)”之旅。通過深度學(xué)習(xí)算法，系統(tǒng)逐漸將肢體語言信號與不同的情感反應(yīng)聯(lián)系起來。例如，當(dāng)球員高舉雙臂慶祝時，系統(tǒng)能夠識別出這是一種積極的情緒表達(dá)，通常意味著球員剛剛拿下一分；而當(dāng)球員低頭或球拍垂落時，系統(tǒng)則能夠判斷這是一種消極的情緒反應(yīng)，可能意味著球員剛剛失掉了一分。

這項研究的成果不僅具有學(xué)術(shù)價值，還具有廣泛的應(yīng)用前景。首先，在運(yùn)動員訓(xùn)練方面，教練可以根據(jù)AI系統(tǒng)提供的情感分析數(shù)據(jù)來制定更加個性化的訓(xùn)練計劃，幫助運(yùn)動員調(diào)整心態(tài)和提高比賽表現(xiàn)。其次，在團(tuán)隊動力和表現(xiàn)方面，團(tuán)隊管理者可以通過分析球員的情感狀態(tài)來優(yōu)化團(tuán)隊協(xié)作和戰(zhàn)略布置。此外，這項研究還可以應(yīng)用于防止運(yùn)動員倦怠、提高比賽觀賞性等方面。

展望未來，這項研究的技術(shù)和方法還可以擴(kuò)展到其他領(lǐng)域。例如，在醫(yī)療保健領(lǐng)域，AI系統(tǒng)可以通過分析患者的肢體語言和面部表情來評估他們的疼痛程度和心理狀態(tài)；在教育領(lǐng)域，教師可以通過分析學(xué)生的肢體語言來評估他們的學(xué)習(xí)狀態(tài)和興趣程度；在客戶服務(wù)和汽車安全領(lǐng)域，AI系統(tǒng)也可以通過分析乘客的肢體語言來提供個性化的服務(wù)和安全保障。