科技翼下 體育煥新
內蒙古自治區鄂爾多斯市康巴什區智慧體育公園景色。王 正攝(人民視覺)
上體大模型針對運動員游泳出發動作生成的3D還原圖。受訪者供圖
廣東省深圳市民在蓮花山公園西區室外智能健身房參加競賽活動。新華社記者 梁 旭攝
近年來,山東省泰安市寧陽縣充分利用城市空閑區域,新建或改建體育健身公園,為居民打造“10分鐘體育健身圈”。圖為居民們在寧陽縣城區一處體育公園內打乒乓球。新華社記者 朱 崢攝
近日,第三屆數字體育創新發展論壇2024年會在北京舉辦。多位專家學者從技術、管理、應用等視角,深入探討AI(人工智能)、云計算、大數據等對體育產業的助益。
從AI大模型助力奧運備戰,到大數據為日常訓練精準把脈;從使用便捷的智能健身器材,到快速全面的體育教育分析系統……隨著科技不斷進步,智能化技術在提高競技體育水平、豐富全民健身產品、加速體教融合等方面發揮著愈發重要的作用,助推中國體育事業邁入智能化發展新階段。
競技體育有了“智慧教練”
當AI大模型融入體育賽道,會碰撞出怎樣的火花?如今,AI如雨后春筍般在體育領域“落地生根”,成為解決該領域難點的重要工具。
50米的泳池內,從起點到終點,每隔3米放置一臺水下相機,共16個攝像頭一字排開。運動員入水的瞬間,攝像頭便開始自動捕捉其在水下的每一個動作,詳細記錄每一秒進程。待抓拍結束后,AI技術會對拍攝畫面進行自動合并,運動員的游泳路線即被巧妙拼接成一幅“全景圖”。而這幅“全景圖”的背后,離不開上體體育大模型(以下簡稱“上體大模型”)的技術支持。
上體大模型是上海體育大學與百度、上海大學合作,推出的國內首個體育行業大模型。“我們重點圍繞‘動作技術識別與分析’開展相關大模型建設。”上海體育大學教授、上體—百度飛槳智慧體育技術創新中心執行主任黎涌明介紹稱,目前,上體大模型服務于跳水、游泳、田徑、體操、蹦床、攀巖等多支國家隊。
在國家游泳隊,基于上體大模型打造的AI輔助訓練系統,就像運動員的“智慧教練”——AI輔助訓練系統能夠通過捕捉運動員的動作細節,挖掘改進方向。出發時能否快上0.1秒?轉身與沖刺是否還能再快?這些小小的改進積累起來,或許就能成為贏得比賽的關鍵。通過訓練系統反饋的數據,教練可以針對性地調整訓練方式,而運動員也能更直觀地看到自己的提高,仿佛每次入水都有一雙智慧的“眼睛”,默默見證著運動員不斷突破自我。
在競技體育領域,不同項目中的訓練側重點各不相同。以往的算法往往各自為戰,針對單一項目有效,但難以遷移到其他項目。為了破解這一難題,研發團隊將各個運動項目的海量數據進行統一處理和標注,然后輸入大模型進行訓練。訓練后的大模型不僅在精準度上實現了大幅提升,還能夠解決不同運動項目之間約80%的共性問題,如動作捕捉、數據分析和用時優化等。
“我們從競技體育入手,積累了大量關于人體運動的算法和技術,這為未來將這些技術擴展到更多體育領域打下了堅實基礎。”黎涌明說,未來,上體體育大模型不僅會繼續拓展競技體育領域的應用,還將逐步應用于全民健身、運動康復等領域,并在這一過程中持續優化和創新。
全民健身搭上“智慧伙伴”
隨著智能化技術與體育的深度融合,“如何提升全民健身質量”有了更多答案。
初冬的晨光灑滿北京城,微風輕拂。海淀公園內,跑步愛好者的身影在紅色智能步道上躍動,他們的腳步或疾或徐,步道旁的智能顯示屏則實時更新著每個人的運動數據,卡路里消耗、速度、步頻等信息一目了然。
“智能顯示屏幫我算好了數據,我只管跑就行。”家住海淀公園附近的王先生說,這條依托人臉識別技術打造的步道就像一個“智慧伙伴”,能夠實時記錄運動數據,“我現在跑步變得更有目標了,每天都期待看到新進步”。
科技帶來的改變遠不止如此。在海淀公園的“太極大師”區域,市民在規定區域內跟隨屏幕內的“虛擬教練”學習太極拳,攝像頭可實現對參與者全身動作的實時捕捉,將參與者的太極動作與教練動作進行比對并做出評判。“這種形式真的很新穎,我們動作哪里不到位,屏幕中的‘教練’都會提醒,特別方便!”一位參與者說。
在日壇公園,原有的乒乓球場等運動片區經過改造后,變成了一個功能齊全的“室外智能健身房”。這個“健身房”設有體測區、有氧訓練區和力量訓練區等,并引入了智能競賽車和高推拉舉雙功能訓練器等智能健身器材。
陳先生是一位智能健身器材的“忠實粉絲”,他告訴筆者:“這些設備附帶運動指南和鍛煉建議,通過電子屏幕就能看到運動的時長和消耗的熱量,對我們健身特別有幫助。”陳先生的話也道出了眾多市民的心聲——科技正讓健身變得更科學、更高效。
除了北京,智慧體育公園近年來在全國多個城市落地,“智慧健身”正在走進人們的生活。
近日,中交·南國智慧體育公園在廣西壯族自治區南寧市正式啟用。這座全長約23.6公里的公園坐落于邕江綜合整治項目內,在設計與功能上體現了諸多創新亮點。通過引入智能運動監測設備、智能化進出場系統,市民可以用手機App實時查看運動數據、預約運動場地,甚至還能收到系統量身定制的運動建議,讓健身變得更加簡單。
福建省武夷山市武夷街道的智慧體育設施展示了與眾不同的魅力——AR單車騎行設施成為這片區域的亮點。孩子們騎上動感單車,屏幕隨即呈現虛擬騎行的畫面,伴隨著騎行速度的變化,屏幕上的虛擬場景也動態切換,仿佛讓騎行者穿越在不同環境中。激烈的騎行比賽為這片生活區增添了熱烈的氛圍,孩子們的加油聲與歡笑聲此起彼伏,使運動體驗充滿樂趣和吸引力。
首都體育學院體育人工智能研究院院長霍波教授表示:“通過智能設備實時監測運動數據并提供個性化建議,市民能夠科學、高效地進行鍛煉,從而提升全民健身的效果和生活質量,這種智能化技術與體育項目的結合,不僅是技術進步的體現,更是推動全民健康的重要途徑。”
體育教育邁入“個性化課堂”
而今,科技的力量為校園體育教學注入了全新動能。一些中小學將智能化技術融入體育課堂,為解決傳統教育模式下的諸多難題開辟了新路徑,展現出新可能。
在北京市第十八中學,智能體測、運動監測和大數據分析系統正悄然改變著體育課的面貌。AI跑道上,學生們依次排開,隨著一聲令下,迅速沖出起跑線。跑步的速度和步頻通過傳感器精準捕捉后,呈現在電子屏幕上,并且屏幕還可以顯示上次記錄的數據,簡單直觀的對比讓每名學生都能快速了解自己進步與否。
這種智能化測評方式不僅提高了效率,還減輕了教師負擔。過去,組織跑步測試需要多名教師協作,耗時費力,現在教師只需借助智能設備就能實時查看學生的運動數據,從而分析其運動狀態、預測其成長趨勢。
湖南長郡湘府中學采用AI智慧體育運動系統,集AI與大數據分析于一體,前端攝像頭實時監測學生運動姿態,確保姿勢正確。不僅如此,該系統還融入趣味運動,如仰臥起坐挑戰“俄羅斯方塊”等,讓學生在競技與娛樂中鍛煉身體,實現身心全面發展。
在家庭與學校的互動中,智慧體育打開了新的窗口,促進了家校互動方式的轉變。孩子在學校參加了哪些項目、每個項目表現如何、孩子的體質健康是否達標……北京市第八十中學管莊分校的家長都能通過學校App看到這些反饋。
在學生健康管理方面,智慧體育系統同樣發揮著不小的作用,仿佛為每個學生量身打造了一位專屬的“健康顧問”。在北京市朝陽區實驗小學密云學校,學生們戴上運動手環,學生們的步幅、心率、頻率等數據被實時記錄并精確分析,并且運動手環還能指導學生適時調整運動方式。
盡管智慧體育教育在全國范圍內逐步推廣,但仍面臨不少挑戰。由于地區發展不平衡、不充分,智慧體育教育雖然展現出巨大潛力,但總體仍處于起步階段,傳統的體育教學模式依然占主導地位。“為推動智慧體育教育的進一步發展,教育和體育部門需要攜手合作,出臺相關政策,增加資金支持,并加強基礎設施建設,以促進智慧體育教育在全國范圍內的普及。”北京體育大學副研究員劉洋表示。
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