運(yùn)動(dòng)員們?cè)诨┵悎?chǎng)上取得了輝煌成績(jī)，也讓背后一個(gè)名叫“觀君“的虛擬教練獲得了關(guān)注。

其實(shí) “觀君”并非人類，而是小冰公司研發(fā)的人工智能裁判與教練系統(tǒng)。在此次冬奧前，“觀君小冰系統(tǒng)”(Xiaoice-International Athletic Scoring System,X-IASS)已默默為自由式滑雪空中技巧運(yùn)動(dòng)隊(duì)服務(wù)三年多時(shí)間。

2018年觀君開始學(xué)習(xí)并掌握空中技巧項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)，于2019年加入空中技巧國家隊(duì)，希望通過人工智能輔助提升自由式滑雪空中技巧項(xiàng)目的訓(xùn)練效率和效果。

要達(dá)到上述目標(biāo)，觀君小冰系統(tǒng)得實(shí)現(xiàn)幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：首先是快速評(píng)分，其次是量化動(dòng)作，其三是訓(xùn)練數(shù)據(jù)可追溯與可預(yù)測(cè)。由于空中技巧具有一定危險(xiǎn)性，運(yùn)動(dòng)員每天訓(xùn)練量有限，為提升訓(xùn)練效率，就需要強(qiáng)化運(yùn)動(dòng)員對(duì)高分動(dòng)作的記憶。觀君需要針對(duì)運(yùn)動(dòng)員每一跳，做出專業(yè)判斷，與國際裁判計(jì)分準(zhǔn)則保持高度一致，嚴(yán)格判別扣分動(dòng)作，并對(duì)起跳、空中、落地三個(gè)階段的全流程動(dòng)作進(jìn)行量化，能夠支持運(yùn)動(dòng)軌跡、身體姿態(tài)、出臺(tái)角度、高遠(yuǎn)度等多維度指標(biāo)分析，才能給教練員提供指導(dǎo)依據(jù)。與此同時(shí)，需要能夠?qū)\(yùn)動(dòng)員的每一跳均可追溯，長期累積數(shù)據(jù)，構(gòu)建運(yùn)動(dòng)檔案，用于科學(xué)觀察、預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)。

僅以動(dòng)作識(shí)別為例，男子運(yùn)動(dòng)員出助滑坡時(shí)速超過70公里，高度差達(dá)15米，整套動(dòng)作滯空時(shí)間僅2-3秒，最高難度的空中翻轉(zhuǎn)加轉(zhuǎn)體動(dòng)作可達(dá)8圈，夜間運(yùn)動(dòng)員畫面往往與背景融為一體，觀測(cè)距離遠(yuǎn)達(dá)到25米，再加上零下二三十度的嚴(yán)寒導(dǎo)致高幀率視頻采集設(shè)備難以長時(shí)間工作，要打造一個(gè)“實(shí)時(shí)評(píng)分、量化動(dòng)作、可追溯與預(yù)測(cè)”的人工智能裁判與教練系統(tǒng)，面臨巨大的挑戰(zhàn)。

要想突破這些挑戰(zhàn)，對(duì)于小冰團(tuán)隊(duì)來說，也是一場(chǎng)“科技奧賽”。首先是要解決姿態(tài)識(shí)別問題：第一步，在遠(yuǎn)距離拍攝的前提下，克服大場(chǎng)景下復(fù)雜背景的干擾，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的準(zhǔn)確識(shí)別；其次自研目標(biāo)跟蹤算法，在高速運(yùn)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的準(zhǔn)確定位；更重要的是，通過持續(xù)迭代自研姿態(tài)識(shí)別算法，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)員姿態(tài)的精準(zhǔn)識(shí)別，保障了運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作與姿態(tài)判別的準(zhǔn)確性。其次是在訓(xùn)練數(shù)據(jù)非常稀少的情況下，如何構(gòu)建分析模型：基于小冰框架，在小樣本條件下，使用小冰獨(dú)有的數(shù)據(jù)擴(kuò)增技術(shù)，進(jìn)行冰雪運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的模型訓(xùn)練與數(shù)據(jù)分析實(shí)踐，自研冰雪運(yùn)動(dòng)分析模型(XiaoiceCVAnalysis ModelforWinterSports)并用于日常訓(xùn)練。

突破重重挑戰(zhàn)的觀君不負(fù)眾望，擔(dān)任虛擬教練三年間，已完成過近萬次評(píng)分、五萬多次動(dòng)作分析，輔助運(yùn)動(dòng)員日常訓(xùn)練效率與提高效果，成為了教練員日常執(zhí)教的重要助手。

在去年2月舉行的北京冬奧測(cè)試賽中，觀君還擔(dān)任空技項(xiàng)目的唯一競(jìng)賽裁判，成功完成了個(gè)人預(yù)決賽、超級(jí)決賽、團(tuán)體預(yù)決賽共44人次執(zhí)裁，這也是人工智能在全球范圍內(nèi)首次獨(dú)立完成大賽執(zhí)裁任務(wù)。

小冰團(tuán)隊(duì)之所以能夠成功打造出觀君，有兩個(gè)前提。其一是一直持續(xù)投入底層技術(shù)研發(fā)，包括自然語言處理、計(jì)算機(jī)視覺、計(jì)算機(jī)語音、人工智能創(chuàng)造等技術(shù)棧，來保持技術(shù)的前瞻性和完整性；其二是與領(lǐng)先的行業(yè)客戶和合作伙伴一起攜手，共同打造出成熟、完整、有價(jià)值的虛擬人落地應(yīng)用。

小冰公司首席執(zhí)行官李笛表示：“小冰將持續(xù)與各行業(yè)客戶和合作伙伴一起，為億萬用戶創(chuàng)造出永不疲倦、安全可靠、穩(wěn)定輸出的AI beings。在體育領(lǐng)域，我們計(jì)劃覆蓋從競(jìng)技場(chǎng)內(nèi)的專業(yè)AI教練，到體育資訊主播、賽事場(chǎng)館虛擬員工、校園體育助理、大眾健身教練，乃至運(yùn)動(dòng)品牌AI設(shè)計(jì)師的完整場(chǎng)景?！?/p>

關(guān)鍵詞： 動(dòng)作識(shí)別 構(gòu)建分析 自由式滑雪空中技巧 男子運(yùn)動(dòng)員