Данная статья рассматривает применение искусственного интеллекта и современных технологий в профессиональном футболе как инновационный подход к улучшению эффективности команды, анализу данных и тренировочным процессам. Статья указывает на важность внедрения технологий в современный футбол для повышения результативности команд и оптимизации игровой стратегии. Применение новейших технологий, таких как алгоритмы машинного обучения, датчики движения и аналитические платформы, способствует улучшению аналитических возможностей, тактических аспектов игры и физической подготовки игроков.
Ключевые слова: искусственный интеллект, профессиональный футбол, анализ данных, машинное обучение, тактический аспект игры, виртуальная реальность, тренер.
Искусственный интеллект (ИИ) и современные технологии становятся все более важными в профессиональном футболе, способствуя повышению эффективности команды, анализу данных и улучшению тренировочных процессов. Исследования в этой области показывают, что использование ИИ и технологий позволяет тренерам и игрокам принимать более обоснованные решения на основе точных данных и аналитики.
Цель исследования — исследовать применение искусственного интеллекта и современных технологий в профессиональном футболе с целью выявления влияния этих инноваций на эффективность команды, тренировочные процессы, анализ данных и тактические аспекты игры.
Объект исследования — применение искусственного интеллекта и современных технологий в профессиональном футболе, включая использование алгоритмов машинного обучения, датчиков движения, виртуальной реальности, аналитических платформ и других технологий для оптимизации тренировок, тактики команды, физической подготовки игроков и анализа игровой статистики.
Таким образом, целью исследования является выявление практической пользы и потенциала применения ИИ и технологий в профессиональном футболе, а объектом исследования — сам процесс внедрения и использования этих инноваций в футбольной индустрии.
Одним из известных авторов, изучающих применение ИИ и технологий в футболе, является Ситдиков А. М., в своем исследовании «Искусственный интеллект в современном футболе: новые подходы к анализу данных и тренировке» он обращает внимание на то, как алгоритмы машинного обучения позволяют анализировать игровые ситуации, предсказывать результаты матчей и разрабатывать индивидуальные программы тренировок для каждого игрока.
В другом своем исследовании «Цифровая революция в профессиональном футболе: преимущества и вызовы» он обсуждает использование датчиков движения, виртуальной реальности и аналитических платформ для улучшения физической подготовки игроков, а также оптимизации тактики команды в реальном времени.
Говоря об использовании больших данных, особенно хочется отметить, что в футболе одним из пионеров использования больших данных и искусственного интеллекта стал «Ливерпуль». В 2019 году он начал сотрудничать с французским стартапом SkillCorner, который собирал данные об игроках европейских национальных лиг во время матчей и превращал их в анимацию. Первоначально фирма предоставляла ее букмекерским компаниям, чтобы те использовали этот визуально привлекательный материал на своих сайтах. «Ливерпуль» же, получая такие данные, смог искать талантливых игроков в разных странах. Дело в том, что обычно сведения об играх команд среднего уровня в местных лигах не выходят за пределы страны, а иногда и региона, и о наличии в них молодых дарований мало кто знает. В том же 2019 году дела у клуба пошли в гору и он одержал победу в финале Лиги чемпионов.
В 2021 году «Ливерпуль» передал ИИ-стартапу DeepMind видеозаписи всех игр в чемпионате за 2017–2019 годы с целью создать виртуального помощника тренера, который помог бы корректировать тактику во время матчей. Предполагается, что такого помощника удастся создать в течение пяти лет.
Полагаются на компьютерный разум не только в найме игроков, но и в спортивном судействе. Так, в футбольных соревнованиях с 2001 года работают системы на основе технологии Hawk-Eye («Ястребиный глаз»). Она определяет траекторию полета мяча и в сложных ситуациях помогает разобраться, пересек ли он линию ворот.
Система обрабатывает данные с камер по периметру поля и переносит их на 3D-модель. В каждом кадре она выбирает те группы пикселей, на которых есть образ мяча, а потом фиксирует в 3D его положение. Для достоверности модели достаточно четкой картинки всего с двух камер. При этом плохая погода или скопление игроков на поле никак не мешают «Ястребиному глазу». Когда все готово, система дает ответ, пересекал ли мяч линию ворот, и сообщает об этом судье в течение 10 секунд. Таким образом, долгих задержек в игре не случается.
Систему разработала и начала тестировать компания Roke Manor Research в 2001 году. У «Ястребиного глаза» есть и сторонники, и противники: первые говорят о более справедливом судействе, вторые — что автоматизация губит особый соревновательный дух.
Исследования в области применения ИИ и технологий в футболе также указывают на значительное улучшение аналитических возможностей команд. Современные платформы для анализа данных позволяют тренерам получать более полную картину игры, выявлять слабые места команды и работать над их улучшением.
В 90-е годы команда «Манчестер Юнайтед» впервые применила аналитику при принятии решений; к 2010 году аналитика стала применяться командами международных лиг. Позднее в футболе произошел стремительный технологический прогресс: появились платформы, способные собирать статистику тренировок, матчей и технических устройств. Тренеры теперь полагаются на аналитические показатели, принимая решения и помогая командам преуспевать.
Футбольные команды полагаются на данные следующих источников, чтобы улучшить игру:
— Датчики Интернета вещей (IoT) и устройства GPSотслеживают движения игроков и мяча в режиме реального времени.
— Оптическое слежение определяет положение игроков на поле по отношению к мячу, сопернику и товарищам по команде с частотой до 25 раз в секунду.
— Носимые устройстваво время тренировок измеряют интенсивность движения, уровни нагрузки и усталости игроков. Данные поступают непосредственно тренеру.
— Облачное хранилище данных собирает и объединяет данные с перечисленных устройств.
— Аналитикабольших данных и искусственный интеллект совместно обрабатывают и анализируют данные из различных источников.
Данные, полученные с носимых устройств, применяются для контроля физической формы и оптимизации производительности игроков. Эти данные используются для разработки персональных планов тренировок. При использовании такого оборудования во время матчей, тренеры видят, как работает каждый игрок, чтобы принимать решения о стратегических заменах.
Процесс игры, записанный датчиками местоположения, анализируют как сеть. В такой сети узлы представляют игроков, а линии между узлами — взаимодействия, например, передачи внутри команды.
Рис. 1. Расположение игроков на поле
Рис. 2. Взаимодействие игроков на поле во время матча
Подобный анализ определяет эффективность команд в типичных игровых моментах.
Рис. 3. Футбольная игра в виде сети для анализа
Применяется и прогнозная аналитика, чтобы понимать последствия изменений в составе команды. Показатель, имеющий предсказательную силу, — это ожидаемые голы ( xG ). Это оценка качества ударов и вероятности голов в атакующей игре. Тренеры адаптируют стратегию команды в соответствии с данными о предстоящих соперниках, стремясь повысить метрику xG .
Согласно недавнему исследованию, лидирующие команды в пяти ведущих лигах Европы добиваются успеха, отличаясь большим количеством передач за матч.
Исследования указанных авторов и других специалистов в области спортивного анализа показывают, что применение ИИ и современных технологий в профессиональном футболе позволяет значительно улучшить результативность команд, предсказуемость игры и эффективность тренировочных процессов. В целом, эти исследования указывают на важность интеграции технологий в современный футбол для достижения новых высот в спорте.
Одним из ключевых преимуществ применения искусственного интеллекта и современных технологий в футболе является возможность улучшения тактических аспектов игры. Алгоритмы машинного обучения могут анализировать игровые ситуации и помогать тренерам принимать более обдуманные решения в ходе матча. Это способствует повышению конкурентоспособности команды и увеличению шансов на успех.
Кроме того, применение технологий в футболе позволяет эффективно следить за физическим состоянием игроков и предотвращать возможные травмы. Датчики движения и мониторинг показателей здоровья помогают тренерам разрабатывать персонализированные программы тренировок, адаптированные под индивидуальные потребности каждого спортсмена.
Например, если игрок постоянно проявляет усталость во время тренировок, система может сигнализировать о возможных травмах от перенапряжения или же если во время матча защитник демонстрирует необычную механику бега или резкие изменения ускорения, система искусственного интеллекта может предупредить медицинский персонал. Раннее вмешательство может предотвратить перерастание незначительных проблем в серьезные травмы.
Также искусственный интеллект оптимизирует тренировочные нагрузки и расписание матчей, чтобы предотвратить выгорание игроков. Он учитывает такие факторы, как путешествие, интенсивность матча и время восстановления. ИИ анализирует активность игроков в социальных сетях, интервью и показатели настроения, чтобы оценить психическое здоровье. Стресс и беспокойство могут повлиять на физическую работоспособность.
Например, если вратарь проявляет признаки стресса перед решающим матчем, система искусственного интеллекта предупреждает спортивного психолога. Своевременное вмешательство может поддержать как физическое, так и психическое благополучие.
Итак, применение искусственного интеллекта и современных технологий является важным направлением развития профессионального футбола. Оно не только повышает эффективность игры, но также способствует улучшению физической подготовки игроков, анализу данных и тактическим аспектам игры. Результаты исследований в этой области подтверждают значительный потенциал технологий для улучшения результатов команд и создания более успешной игровой стратегии.
Литература:
- Искусственный интеллект в футболе. Как искусственный интеллект меняет футбол: идеи для предпринимателей. — Текст: электронный // Faster Capital: [сайт]. — URL: https://fastercapital.com/ru/content.html (дата обращения: 19.04.2024).
- Ситдиков А. М. Современные IT-технологии в спортивной индустрии // Проблемы и инновации спортивного менеджмента, рекреации и спортивно-оздоровительного туризма: материалы II Всерос. науч.-практ. конф. Казань: Изд-во ПГАФКСТ, 2021. С. 242–265.
- Технологии анализа данных улучшают игру в футбол. — Текст: электронный // Neurohive: [сайт]. — URL: https://neurohive.io/ru/novosti/football-analytics/ (дата обращения: 19.04.2024).
- Технологии меняют игру: как искусственный интеллект используют в спорте. — Текст: электронный // РБК Тренды: [сайт]. — URL: https://trends.rbc.ru/trends/industry/65f2b35f9a7947bbf60923b3 (дата обращения: 19.04.2024).
- Фаткуллов И. Р. Организация спортивных соревнований и подготовка спортсменов с использованием информационных технологий // Актуальные проблемы физической культуры и спорта: материалы VI Междунар. науч.-практ. конф. / под ред. Г. Л. Драндрова, А. И. Пьянзина. Чебоксары: Изд-во ЧГПУ им. И. Я. Яковлева, 2016. С. 449–453.
