人工智能或成为未来体操比赛裁判

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人工智能或成为未来体操比赛裁判

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时间:2018-12-27 13:34:28

  和其他体育项目相比,体操显得更加特别——既是艺术,也是科学。当运动员完成他们精心排练的翻转和跳跃时,评委会根据体操运动员身体的精确动作来奖励或扣除分数。为确保比赛公平,组织者通常依赖训练有素的裁判。现在,国际体操协会已同意将富士通开发的激光雷达技术纳入未来的比赛,帮助评委评估选手的表现。该组织计划到2020年实现全面自动化评分。

  

富士通“骨架识别技术”

  富士通“骨架识别技术”

  体操严格的评分规则要求裁判员仔细评估体操运动员在完成动作时关节的角度,例如膝盖和肘部。但是富士通体操项目资深专家Shoichi Masui表示:“人眼无法准确测量关节的弯曲角度”。因此,完全相同的动作可能会得到不同的分数,他表示,即使裁判试图保持公平,这看起来也像是偏见或偏袒。富士通裁判支持系统旨在通过使用激光雷达技术跟踪运动员在比赛期间的关节角度,将这种可变性排除在外。在场边设置的激光雷达捕捉运动员反射的光线并测量反射,以创建显示体操运动员身体轮廓的三维图像。然后由人工智能系统——富士通称之为“骨架识别技术”来确定各种关节的角度:例如肘部、膝盖和肩部。

  在每次体操运动员完成动作后,系统可以立即将关节角度信息传递给评委,以帮助评委确定运动员的最终得分。Masui表示,新系统的目标误差小于±1厘米。他补充表示:“我们的最终目标是通过在该系统中增加技术识别和演绎判断,自动化地评判分数。”

  首先,该系统的关节识别部分将在国际比赛中进行测试。11月20日,国际体操联合会(FIG)宣布将在即将举行的世界杯赛事中对该系统进行试验,并计划在2019年世界锦标赛的比赛期间推出该系统。到2020年,FIG希望实现完全自动化的评分,不过Masui表示该计划不是要取消人类评委,而是要用这个新系统来支持他们。

  这个项目源自三年前的一句玩笑话。在2015年与富士通会面后,FIG总裁Morinari Watanabe表示:“在2020年的东京奥运会上,说不定会由机器人为体操打分!”富士通团队认为应该接受挑战。他们开始研究3D感应技术在体育领域的应用潜力,将激光雷达与人工智能系统连接起来,看看有什么可能。

  在开发了该系统的早期版本后,富士通与日本体操协会合作,用它来评估日本精英体操运动员的表现,以此对其进行培训和改进。(Masui表示人工智能建立在“深度学习和优化方法”的基础上,但没有透露更多细节。)该团队在2017年蒙特利尔世界锦标赛上进行了首次现场测试,挑战很快就显现出来了。 Masui表示:找到合适的位置安放传感器比预想得更困难,位置不仅要满足富士通系统工作所需的特定范围和视角,还必须避免干扰电视广播和官方打分活动。但他们在蒙特利尔解决了这个问题,并于一年后在2018年10月底开始的多哈世界锦标赛上完成了技术验证。

  Masui得出结论,“裁判支持系统提供了比以往更精确和公平的评判。”他补充说,富士通认为这种技术在“体育领域的市场很大”。除了裁判支持,FIG还计划利用富士通的系统来帮助体操运动员及其粉丝。运动员可以使用数据来训练和跟踪进步。比赛期间收集的图像可以在赛场或智能手机应用程序上显示,让体操爱好者更深入地了解每一个动作。

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