體操比賽中,運動員的瞬間動作裡包含著複雜的要素,人眼是否能夠做出準確的判定?這是打分類比賽項目特有的問題。隨著運動員競技水準的不斷提高,這一問題也變得更為突出。富士通公司研發並於2019年投入實戰使用的一套AI(人工智慧)輔助評分系統,一舉解決了這一難題。根據研發人員的介紹,我們向大家呈現一個非同一般的研發故事,以及這套系統在體育競技領域之外的巨大潛力。

世界上第一座高水準體育評分系統

體育運動中,有像游泳、田徑那樣以速度記錄來決定名次的專案,也有像柔道、籃球等通過選手或球隊的對戰決定勝負的項目,還有通過裁判給選手的表現打分來確定成績的項目,即所謂的「打分類項目」。體操運動可以說是「打分類項目」的典型代表。近年來,體操專案實施了一項劃時代的改革舉措——引入AI(人工智慧)輔助系統給選手的競技打分。

2019年,世界體操錦標賽上首次正式引入了該系統,並在男子鞍馬、跳馬、吊環和女子跳馬等4個項目上投入使用。2021年10月18日至24日,在北九洲市舉行的世界體操錦標賽上,男女10個項目中,有5個專案正式啟用了該系統,兩個專案上進行了最終測試。

大體來講,該系統由測定裝置和資料庫構成。

首先,向正在比賽的體操選手每秒發射200萬次鐳射進行照射,獲取其身體姿態的立體資料;接著AI測定其骨骼和關節的位置,將動作轉換成3D影像,之後,將影像與存錄的體操動作技術資料庫對照,識別選手的技術動作,再根據每個技術動作的評分規則,判斷加分點和扣分點,最終顯示出分數。

「AI輔助評分系統」的基本原理。1.通過鐳射測定立體資料(左上)→2.識別其身體姿態,將動作轉換成3D影像(右上)→根據3D影像資料的形態識別出技術動作(左下)→4.與資料庫對照確定技術動作(右下)
「AI輔助評分系統」的基本原理。1.通過鐳射測定立體資料(左上)→2.識別其身體姿態,將動作轉換成3D影像(右上)→根據3D影像資料的形態識別出技術動作(左下)→4.與資料庫對照確定技術動作(右下)

該分數經裁判核定,才能成為選手的最終「得分」,但系統的完成度已經很高,常可以說是「自動打分」了。雖然數位技術在近年的體育運動中已有所運用,比如在網球比賽中判定落點是否出界,在足球比賽中判定是否過了球門線等,但此前還從未有過用於像體操這樣動作複雜的競技項目的。可以說,這是全球首次成功打造的最高水準的系統。

以體操為代表的打分類運動項目,多年來一直存在難題。由於是靠裁判的眼睛來評判,所以圍繞著技術動作是否成功、該加分還是減分等評判的準確性,選手經常會提出異議,有時還會引發誤判糾紛。而這套系統利用AI對技術動作能夠做出客觀評判,從而解決了這一難題,因而引發熱烈反響。

研發這套系統的是IT服務綜合供應商富士通公司。該公司體育經濟統括部部長藤原英則表示,他們歷經了千辛萬苦才將這套系統打造到可以實用的水準。