工智能正介入体育圈,百度智能云与中国跳水队碰撞装出怎样的火花？

    4月22日,百度大厦迎来了一群特殊的参观者。
    时常在赛场上摘金的中国国家跳水队现身百度大厦,中国“梦之队”的运动健儿们开启了一场奇妙的AI之旅:体验百度的无人车,与自动驾驶展开了一次近距离接触;参观百度的人工智能展厅,领略了人工智能应用落地的全景秀……
    在“+AI”取代“互联网+”成为创新主旋律的背景下,中国国家跳水队现身百度大厦的目的恐怕不只是为了参观学习。早已在多个细分行业验证了价值的人工智能,和竞技体育的碰撞将会产生什么样的火花?
    随后百度和中国国家跳水队举行了合作启动仪式,百度智能云正式成为中国国家跳水队独家AI合作伙伴,打造的国内首个“3D+AI”跳水训练系统,同时也开创了国内人工智能与体育跨领域合作的先河。
    01 人工智能正介入体育圈
    体育和科技的相遇,似乎并不是太过新鲜的话题。
    早在2011年上映的《点球成金》中,贝尼特·米勒就用电影讲述了这样一个故事:职业棒球经理人比利·比恩运用数据量化分析取代了球探,并借助数据模型和数据分析帮助球员发挥出最大潜力,最终创造出20连胜的纪录。
    或许电影中有一些艺术化包装的成分,数据在体育中的应用却是不争的事实。
    一家澳大利亚创业公司在2006年就尝试监控和记录运动员的跳跃能力、打击力及睡眠质量等等,试图通过数据来确定是否替换上场人员、如何闭环运动员在训练或比赛中受伤,以及对运动员进行针对性的组织训练。
    当深度学习成为人工智能的主流方向后,迅速被移植到体育场景中落地应用。
    英国拉夫堡大学曾联合切尔西足球俱乐部开发了一套AI教练系统,通过收集、分析球员近几个赛季的数据建模科学训练球员,并计划取代教练的部分工作,包括获取训练场及体育赛场上的数据、根据球员的特点制定赛前战术、赛后对技战术进行复盘。
    2018年勇士队登顶NBA总冠军后,被发现斯蒂芬·库里等球员在日常训练和临场战术的调整中,对大数据、人工智能等技术有着密切的运用,勇士队也由此被业界戏称为“NBA中的谷歌”。
    彼时NBA负责IT应用的高级副总裁肯·迪根纳罗也在媒体采访时透露,NBA已经建立了一套完整的数据计算系统,能在人类无法量化的比赛中挖掘数据,并通过机器学习进行数据建模。
    而在普通观众比较熟悉的体育赛场上,人工智能的应用几乎成了一种新常态。
    英特尔在虚拟现实和增强现实技术走红后,试图将生动逼真的虚拟现实体验和360度回放视频带入体育赛场;每届世界杯的赛事预测环节中,人工智能悄然取代了2010年成为网红的章鱼“保罗”;数十组智能摄像机组成的视频助理裁判系统,业已成为各大主流体育赛事中的标配……
    只是需要正视的是,人工智能和体育的融合多半还处于赛事“外围”,常见于基础设施的智能化改造,或者是篮球、足球等战术性比较强的项目。但对跳水、滑雪、体操等整套动作难度比较大且对质量要求较高的项目,还属于人工智能的空白地带,这或许正是中国跳水队和百度智能云合作的契机。
    作为国内人工智能的领军企业,百度智能云依托“云智一体”打造了独特的竞争力,先后在农业、制造、金融、交通等领域落地实践,描绘出了一幅气象万千的智能经济蓝图。
    百度智能云和中国跳水队的跨界,似乎是可以预见的结果。
    02 百度智能云的创新示范
    毕竟人工智能尚未染指的赛事,却是另一番景象。
    就像中国国家跳水队也曾对数据进行跟踪,可由于每天都会产生大量的训练视频,而运动员从上板到入水的过程只有几秒钟,人工浏览剪辑的方式非常耗时耗力,加上视频整理、标注等功能的缺失,依旧停留在教练口头指导的阶段。
    面对高度复杂的训练场景,百度智能云为中国国家跳水队打造了国内首个“3D+AI”跳水辅助训练系统,并将训练系统细分为三个步骤。
    第一步:看得清。
    鉴于训练场馆单日的数据量比较大,百度智能云搭建了搭建了“云-边-端”一体的软硬件系统,核心算法包括高速视频智能采集、视频数据智能整理以及数据的安全加密。当检测到运动员上板时,同步高速摄像机进行动作采集;当检测到运动员上岸时,停止采集并结合百度智能云的AI智能解析,自动对采集的视频片段进行归类,并实时反馈到教练员的平板电脑上,方便对运动员的姿势、动作等进行针对性的指导。
    第二步:看得准。
    在跳水训练中,关键动作的质量对整套动作的完成度有着重要作用,但传统的视频回放难以准确定位到关键帧,也就缺少了相应的指导价值。百度智能云利用3D视觉技术和深度神经网络估算运动员三维的姿态,获得每个关节的三维角度,将跳水过程进行三维再现。有了3D的人体姿态就可以实现对跳水动作进行精准的量化评估。比如水花压的不好可能是腾空的高度不够,原因可能是踏板时的加速度不够。
    第三步:看得全且看得懂。
    除了对运动员的数据采集,百度智能云对跳水场馆进行了三维重建,对关键动作自动提取,实现了360度自由视角的时空定格,把跳水的一系列持续动作定格到三维空间上,进行360度自由旋转观看。同时还实现了跳水动作智能打分,构建了跳水动作的姿势点,运动员完成一个动作之后,能够自动识别出是哪一个动作、对应的动作代码、难度系数,并对完成质量进行评分,帮助运动员对训练成绩进行科学评估。
    看似驾轻就熟的解决方案,隐藏着百度智能云在视觉技术上的硬实力。早在2019年的时候,国际研究机构 Forrester就在计算机视觉的报告中将百度列入领导者象限;在与厦门航空的合作中,百度智能云通过图像检测技术,全面提升了缺陷分类的准确率,为航空安全运行加一把锁;同时百度的视觉技术连续多年在国际计算机视觉顶级会议CVPR上夺得冠军......
    当冠军技术遇到梦之队,利用3D+AI技术对训练视频进行分析摘要、动作提取、姿势纠正,为体育训练带来了新的可能:比如将数据形成专业的知识模型,用于青训人才的选拔和培养,通过 “采集金牌数据,打造冠军模型”, 让奥运冠军的培养有迹可循。
    03 技术与体育的融合创新
    有时候技术上的一小步,可能直接重塑整个生态。
    单以百度智能云和中国国家跳水队的合作为例,3D+AI技术对体育训练的价值已经被验证。类似的思路显然不只适用于跳水运动,田径、体操、乒乓球等技巧性赛事同样有落地的可能。就像有“国球”美誉的乒乓球,可以通过对大量历史数据的分析建模,挖掘球员潜在的决策策略和比赛风格,然后针对运动员的弱点进行个性化的训练。
    除了对运动员训练方式的深入影响,人工智能的另一重价值或许在于加速竞技体育的大众化普及。
    相比于篮球、足球等大众化的赛事,体操、田径等项目一直存在不小的欣赏门槛。个中原因离不开大众的审美和认知水平,不同于篮球、足球这样比分制的体育活动,跳水有着与生俱来的专业性,诸如空中姿势、翻腾转体等对应的难度系数,往往需要专业人士的解读才勉强有一知半解。
    百度智能云和中国国家跳水队的合作已经给出了启示:在跳水、体操等项目的赛事直播中,可以通过360度的自由视角给观众创造沉浸式的观看体验,为粉丝们提供丰富的“社交资本”,继而加速这些运动的出圈,吸引越来越多人的关注。
    特别是中国国家跳水队这样的“梦之队”,训练数据的价值俨然不只有一种选择,或许可以赋能于影响类作品的创作,抑或是将脱敏后的数据应用于健身类产品,帮助普通人提高健身运动的科学性和专业性。
    就像AlphaGo掀起的围棋热,人工智能无疑是竞技体育进一步走向大众的新契机。想要引燃人们对于某个项目的热情,并非只有奥运会一种选择,一部体育相关的影视作品、一个高质量的应用软件,乃至是一小段的短视频,都有制造话题效应的可能,让逐渐远离的注意力重新回到赛场上。
    何况技术信仰和体育精神并不冲突,只要体育赛事的初心不变,遵循技术应用的边界,人工智能等新技术注定将为体育行业开辟出一条崭新的道路,古老的竞技体育正在和AI产生奇妙的“化学反应”。
    对于百度智能云而言,联手中国国家跳水队可能是深耕体育赛道的先手棋,也是百度智能云不断拓宽赛道的积极信号。奥运会常常被视为国家综合实力的竞争,当人类科技进入到人工智能时代,百度这样的行业领头羊理应做出示范。
    04 写在最后
    有理由相信,百度智能云和中国国家跳水队的合作不会是孤例。
    国务院办公厅在2019年印发的《体育强国建设纲要》中就明确提出:要加快推动互联网、大数据、人工智能与体育实体经济深度融合,创新生产方式、服务方式和商业模式,促进体育制造业转型升级、体育服务业提质增效。
    至少百度智能云的案例已经验证,人工智能正在为体育行业提供创新的解决方案,并为体育事业带来了新的动能。