隨著中國隊將第35枚金牌——乒乓球男子團體金牌收入囊中，東京奧運會乒乓球項目全部結(jié)束了。中國乒乓球隊收獲滿滿，以4金3銀收官。出色的成績背后，不僅僅凝聚著運動員艱苦的訓(xùn)練和教練團隊的智慧，同時也得益于背后科技力量的支撐。

7月29日，在東京體育館，孫穎莎和伊藤美誠的半決賽正在緊張地進行中。你一定想不到，除了在場的運動員、裁判，以及看臺上寥寥無幾的觀眾，還有一個強大的人工智能平臺正在監(jiān)視著這場比賽。

伊藤美誠的每一次發(fā)球、揮拍、移動等，都被這個部署在東京的AI云平臺所記錄。這些數(shù)據(jù)，以平均100Mbps的速度被傳送到離體育館2442公里外的“浙江大學(xué)乒乓球智能大數(shù)據(jù)分析平臺”的技術(shù)團隊手中。

幾乎是在這場比賽結(jié)束的瞬間，一份有關(guān)比賽的技戰(zhàn)術(shù)分析報告，立刻由AI云平臺推送到了中國乒乓球女隊教練員和運動員的平板電腦上。這些最新的比賽視頻和技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)分析報告，將直接幫助中國乒乓球女隊教練員和運動員，在準備女子單打半決賽和團體決賽中使用。

周正博士在奧運會期間采集和分析比賽數(shù)據(jù)

浙江大學(xué)計算機科技與技術(shù)學(xué)院副院長巫英才，正是這個能“實時更新戰(zhàn)斗力”的乒乓球智能大數(shù)據(jù)分析平臺的主要研發(fā)者，接應(yīng)他的，是出征東京奧運會的國乒隊里唯一的科研技術(shù)人員，浙江大學(xué)教育學(xué)院體育學(xué)系主任張輝。他們兩人也是浙江大學(xué)體育大數(shù)據(jù)創(chuàng)新團隊的關(guān)鍵人物。這個團隊在近年來，一直為國家乒乓球隊提供比賽數(shù)據(jù)分析和技戰(zhàn)術(shù)研究的服務(wù)。

巫英才告訴記者，乒乓球智能大數(shù)據(jù)分析平臺除了在比賽中提供支持，在前期國乒隊備戰(zhàn)東京奧運會期間，也發(fā)揮了很大的作用。

與其他球類項目相比較，乒乓球運動員的技術(shù)更加細膩和精確。因此，每次比賽后的技術(shù)分析，都顯得尤為重要。但是，乒乓球比賽數(shù)據(jù)的標注采集工作費時費力，可謂非常有挑戰(zhàn)性。

浙大計算機學(xué)院博士生吳江在奧運會期間開發(fā)維護大數(shù)據(jù)平臺和平板APP代碼

早在2003年獲得德國體育科學(xué)博士學(xué)位的張輝，已經(jīng)為國乒隊服務(wù)了十幾年。他回憶，以往乒乓球比賽中技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)的采集工作一般都是通過賽后回看錄像的方式進行。然而，由于乒乓球的速度太快，科研人員往往無法快速、準確且全面地標注運動員比賽中的所有的比賽行為，例如，運動員擊球的技術(shù)、落點，位置、拍序等信息。因此，如果需要一場比賽詳細的數(shù)據(jù)，有時需要5個小時左右的時間來采集數(shù)據(jù)，效率低下的同時，也不利于備戰(zhàn)賽程密集的奧運會。

巫英才教授（左）與團隊博士生吳江（右）在浙江大學(xué)CAD&CG國家重點實驗室的沉浸式大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)上討論乒乓球技戰(zhàn)術(shù)智能挖掘的技術(shù)問題

如何在低質(zhì)量、低幀率的電視直播視頻上，刪除多余的轉(zhuǎn)播鏡頭，精準地識別每回合的分數(shù)變化，檢測、定位每一拍，并高效地進行自動化或者半自動化的數(shù)據(jù)標注，成為一個科研難點。從前年開始，巫英才帶領(lǐng)團隊開始了乒乓球大數(shù)據(jù)標注分析和平臺建設(shè)的工作。經(jīng)過一年多的時間，體育大數(shù)據(jù)創(chuàng)新團隊依靠交互的可視化人機界面，結(jié)合人工智能算法與人的經(jīng)驗智慧，開發(fā)出了乒乓球智能大數(shù)據(jù)分析平臺，實現(xiàn)了半自動的數(shù)據(jù)的標注。

這個平臺不斷進行技術(shù)突破，將標注時間不斷縮短。從2個小時、1個小時……到現(xiàn)在，比賽一結(jié)束就能夠完成數(shù)據(jù)采集。

除此之外，乒乓球智能大數(shù)據(jù)分析平臺還可以針對性地進行擊球質(zhì)量評估。原來，教練員和科研人員需要在現(xiàn)場或觀看比賽視頻，對運動員的擊球質(zhì)量進行人工評估，再對運動員進行進行指導(dǎo)和分析。但是，如果有100場、1000場視頻該怎么辦？這樣的任務(wù)幾乎不可能完成。因為評估揮拍有很大的主觀因素，這也成為了一個技術(shù)難點。如何讓計算機學(xué)習(xí)到專家的知識，并結(jié)合每一拍所使用的技術(shù)、球員身位以及球的落點等一系列屬性，來對揮拍進行客觀而準確的評估，成為了一個很大的技術(shù)難題。從去年開始，巫英才通過和南京大學(xué)的周志華教授團隊合作，使用反繹學(xué)習(xí)的理論框架，開始攻關(guān)這個技術(shù)難題，并在今年也取得了重要的進展和原創(chuàng)性的成果。

“我們利用反繹學(xué)習(xí)的理論框架，把30多條乒乓球的技戰(zhàn)術(shù)規(guī)則融合到數(shù)據(jù)驅(qū)動的機器學(xué)習(xí)中，開發(fā)出了一個能自動評估揮拍質(zhì)量的框架。”巫英才說，只要在乒乓球智能大數(shù)據(jù)分析平臺上輸入比賽視頻，視頻中球員每一拍的質(zhì)量都能自動得出。這項分析技術(shù)，也將逐漸被運用到國乒隊備戰(zhàn)日常訓(xùn)練中。

巫英才教授（左）、張輝教授（右）2021年5月在廈門的中國乒乓球訓(xùn)練基地與劉國梁主席（中）討論備戰(zhàn)東京奧運事宜

目前，乒乓球智能大數(shù)據(jù)分析平臺上，已經(jīng)有國乒隊的8000多場比賽數(shù)據(jù)。從2018年開始，研究團隊開始了做起了比賽的仿真預(yù)測。“利用大數(shù)據(jù)和人工智能，我們就可以進行模擬和推演，去預(yù)測當我方球員在改變某一種技戰(zhàn)術(shù)的情況下，勝率會有怎么樣的變化。”巫英才說。

在東京奧運會備戰(zhàn)期間，研究團隊對國乒隊的主要對手，尤其是日本女隊進行了全方位的分析，幫助制定出了最佳的戰(zhàn)術(shù)。

記者發(fā)現(xiàn)，在國家體育總局公布的奧運攻關(guān)項目中，浙江大學(xué)體育大數(shù)據(jù)創(chuàng)新團隊是唯一入選的非體育類科研院所團隊。巫英才表示，他和張輝在浙江大學(xué)因為有共同的學(xué)術(shù)興趣而相識，當然還因為出于對國球敬仰，兩人開始發(fā)揮各自領(lǐng)域的擅長，進行交叉合作研究。2017年浙江大學(xué)社會科學(xué)研究院的支持下，成立了體育大數(shù)據(jù)創(chuàng)新團隊（通過“文科+X”和“信息+X”交叉人才培養(yǎng)計劃共同招收和培養(yǎng)直博生），并在2019年起，團隊開始為國家乒乓球隊提供比賽數(shù)據(jù)和技戰(zhàn)術(shù)分析服務(wù)。在備戰(zhàn)奧運的過程中，巫英才及其團隊做技術(shù)平臺的研發(fā)，張輝及其團隊則利用這個平臺深入國家乒乓球隊備戰(zhàn)和比賽第一線，運用科學(xué)詳實的數(shù)據(jù)幫助國家隊制定訓(xùn)練戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)，尤其是針對日本女隊的訓(xùn)練和比賽。

周正博士（左）、張輝教授（右）參加國家乒乓球備戰(zhàn)東京奧運會封閉訓(xùn)練

近年來，體育大數(shù)據(jù)創(chuàng)新團隊不僅通過乒乓球智能大數(shù)據(jù)分析平臺為國家隊進行了大量的技戰(zhàn)術(shù)備戰(zhàn)服務(wù)，還在可視分析、人機交互與數(shù)據(jù)挖掘等方面取得的一系列原創(chuàng)的科研成果，發(fā)表了ACM SIGCHI、ACM SIGKDD、IEEE VIS、IEEE TVCG等國際頂尖的學(xué)術(shù)會議或期刊論文，近3年累計發(fā)表超過10篇的JCR一區(qū)、CCF A類的高質(zhì)量學(xué)術(shù)論文。

“我們通過交叉研究合作發(fā)現(xiàn)了很多有趣的問題，例如，比賽時間是預(yù)先安排的，所有的研究工作必須在此之前完成，而且必須獲得教練員和運動員的認同等，這些問題在其他場合比較難遇到，也非常有挑戰(zhàn)性。同時，也有利地促進了我們科研的進展。” 巫英才說。

在浙江大學(xué)人工智能協(xié)同創(chuàng)新中心、浙江大學(xué)社會科學(xué)院等的大力支持下，兩人發(fā)揮著各自的專業(yè)能力，深度交叉融合計算機科學(xué)與體育學(xué)，迸發(fā)出了強大的力量，也為東京奧運會增添了一抹科技的色彩和魅力。

現(xiàn)在，東京奧運會即將落幕。獎牌之外，國乒隊也再次證明了自己的強大。就連日本記者都忍不住提問：“中國乒乓球隊為什么這么強？”

孫穎莎和王曼昱在回答時，都提到了“團隊”。正是像浙江大學(xué)體育大數(shù)據(jù)創(chuàng)新團隊一樣，還有無數(shù)團隊在背后默默支持著遠在他鄉(xiāng)奮戰(zhàn)的中國運動員，才讓我們的東京奧運之旅更舒暢。“團隊”，代表著不是孤軍奮戰(zhàn)，更代表著國力的日益強盛。

實習(xí)編輯：李正玉

責(zé)任編輯：楊海濤