计算机技术对现代体育发展的影响

刘丰彬

现代科学技术的迅猛发展，对体育产生了前所未有的影响。随着体育向现代化、科学化、全球化发展的趋势，科学技术在现代体育的发展中也发挥着越来越重要的作用。当今体坛，各国体育水平的竞争在很大程度上是科技的较量，它不仅是体育科技实力的集中体现，而且涉及信息科学、生物科学、材料科学等多个领域内高新技术对竞技体育的渗透和影响。而以计算机技术为代表的信息科学领域的科技进步无疑对现代体育的发展产生了极为明显和重要的影响。

1 计算机技术的发展及其影响

1.1 计算机技术的发展简史

从公元前中国人发明的算盘，到17世纪初欧洲人发明的计算尺，再到1642年，法国青年帕斯卡（B.Pascal）发明了世界上第一台能进行加减运算的机械计算器。人们一直在尝试用机器和其他手段提高信息处理效率的方法。直到1946年2月世界上第一台计算机由美国宾夕法尼亚大学的莫奇莱及埃克特等人研制成功，开创了利用机器对信息进行高速处理的新纪元。此后至今的半个多世纪，计算机获得了突飞猛进的发展，迄今为止，计算机技术的发展历经了四代；电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模和超大规模集成电路计算机。

1.2 计算机技术对社会各领域的影响

最开始计算机的问世其目的是为了计算导弹的弹道，20世纪50年代计算机的主要服务对象是军事应用，包括导弹计算和军事相关的空间的计算等，从20世纪60年代到80年代，很多大的政府部门和大的科研机构，甚至一些比较有实力的公司也慢慢使用计算机来进行科学研究和事物管理，计算机技术开始应用于民用业。20世纪80年代以后，计算机应用获得了飞速的进步，人们广泛地利用计算机技术来处理和分析信息，特别是90年代后多媒体技术的异军突起，随之出现了数据库和网络技术的发展以及管理信息系统和决策支持系统、人工智能与专家系统、自然语言分析与理解系统等信息处理和分析技术的发展。可以说，计算机技术已经深入人们生活的各个领域，并对社会的发展、科技的进步、以及人们生活水平的提高产生了重要和深远的影响。

2 计算机技术对现代体育发展的影响

随着当代新技术革命的不断深入，现代科学技术对体育的渗透日益广泛，并已成为体育运动发展的强大推动力，尤其是以计算机技术为代表的各类高新技术在体育中的应用，已促使体育运动产生巨大的变化。

2.1 计算机技术的发展促进运动训练水平的提高

运动员成绩的提高同运动训练水平的提高密切相关。为了在重大国际赛事和奥运会上取胜，世界体育强国都在力争运用最新科技手段挖掘人体运动潜能，这就大大推动了运动训练科学化的深入发展。运动训练的全过程包括起始状态诊断、建立训练目标、制定训练计划、组织训练实施、进行检查评价和实现训练目标等。在这些训练过程中，许多环节可以通过计算机技术来解决。

2.1.1 计算机技术在运动技术动作解析中的应用

合理有效地完成技术动作，充分发挥运动员的机能水平，是在竞技运动中取得好成绩的关键因素。通过对运动员技术动作的分析，诊断引导其动作规范化、合理化、科学化，最大限度地发挥运动员的潜能已经成为现代运动训练中的核心问题。世界各国，尤其是各体育强国，在运动技术动作解析方面有很多有益的尝试，如俄罗斯、德国、美国等国家在体操、跳水、跳高、投掷、棒球、雪上运动等项目中广泛运用计算机动作解析系统，对运动员在完成单个或整套动作的各个技术环节进行全程的监控。我国在这方面也有很多成功的尝试，并且取得了比较好的训练效果。如跳水运动中的计算机辅助训练系统，举重运动中的杠铃技术分析系统，射击运动中的射击激光跟踪系统，皮划艇、赛艇和自行车运动中的智能化测功仪等等［2］。这些由计算机、200帧以上每秒的高速摄影机和高速传感器等组合使用构成的解析系统，将得到的动作图像都会通过动作技术的量化分析与生物力学的相关分析等方法加以分析处理，获得有价值的数据参数，在结合运动员实际情况的基础上进行合理整合，给出改进技术动作的建议，最终达到了优化技术动作，提高运动成绩的目的。

2.1.2 计算机技术在训练信息管理中的应用

高水平的运动训练，要求运动员的训练要有高度的针对性、准确的定量化和合理的训练负荷等。现今，在竞技水平比较高的国家，如美国、英国和澳大利亚等国家，使用计算机来制定训练计划并对相关的训练和监控信息进行计算机管理是相当普遍的。在训练计划的研究和制定过程中，运用计算机存储数据资料并加以模拟分析，以修正训练指导思想和训练方式；在训练实施的过程中，利用先进的计算机智能化功能，将计算机软件和先进的录像设备结合组成“可视数据库”，为教练员训练计划的再次制定，训练过程中的指挥和训练后的总结提供帮助。同时运用计算机软件编程和多媒体技术建立自动化的训练信息管理和查询系统，包括国内外该项目的技术、战术和训练方法以及优秀运动员的最新情报信息，供教练员随时查阅和参考，大大提高了训练的针对性和可操作性。我国在训练信息计算机管理方面仍处于起步阶段，自行开发的训练计划计算机综合管理系统先后在国家跳水队、游泳队以及体操队进行了使用，取得了比较显著的训练效果，也得到了教练员和运动员的认可。但我国在该领域的研究和开发，仍存在很大的提升空间。

2.2 计算机技术的发展促进运动医学技术和水平的提高

随着现代体育技术的发展，运动员的竞技水平越来越接近，发生运动创伤的情况也越来越多，涵盖了运动创伤的预防、诊断、治疗和康复等方面的运动医学在近20年得到了突飞猛进的发展，作为一门交叉学科，运动医学的发展也离不开相关学科的发展，如微创外科学、影像医学、康复医学和生物力学等，而计算机技术在这些相关学科中的广泛应用无疑也促进整个运动医学的发展和其技术水平的提高。

预防胜于治疗，这个观点已经受到运动医学界学者的一致认可，国外一些学者已经开始运用计算机模拟和生物力学解析的方法对体操、棒球等项目的受伤部位和相关动作进行分析，有针对性的加以预防，以达到降低或避免运动创伤发生的目的。

运动创伤一旦发生，有效地诊断和治疗成为解决问题的重点。自20世纪90年代以来，计算机技术广泛应用于运动创伤的诊断领域，如磁共振成像（MRI）技术、计算机断层扫描（CT）技术、超声诊断及核素扫描技术等很大程度上提高了诊断的准确性，为运动创伤的治疗奠定了前提和基础。近几年来，以关节镜手术为代表的微创外科学技术，在运动创伤治疗中也得到了普遍的应用，如膝关节半月板切除及缝合术、交叉韧带损伤重建术、肩关节肩袖损伤修补术等等，计算机技术在其中模拟分析和辅助诊疗的作用也为这些手术的顺利完成提供了良好的保障。

现代化运动创伤的治疗手段和技术会使运动员的伤病得到及时的救治，但要使患者能尽快恢复到伤前的训练水平，康复医学的适时介入会达到事半功倍的效果。结合计算机技术加以改进的康复训练新方法的应用，新型计算机全程监控的康复仪器（如持续性被动活动仪、等速练习器等）和支具在功能恢复中的应用，利用计算机模拟和动作解析技术对康复程度进行适时的反馈和评价，康复机器人在康复训练中的应用等等，所有这些计算机技术和康复医学的有益结合都有效地缩短运动创伤的康复期，大大提高运动创伤后康复治疗的效果。

2.3 计算机技术的发展提高体育执法的客观性

现代的体育竞争越来越激烈，已经进入白热化的程度，毫厘之差将决定名次的排序和奖牌的归属，因此，在比赛场上裁判工作成为人们关注的焦点。高科技手段的应用，特别是计算机技术的介入，使裁判员的执法和所得出的比赛成绩更加准确、客观和真实。

以速度快慢来确定名次的体育比赛中，记时工作必须高度精确，从1964年以前，田径比赛记时采用的是1/10 s制，到1964年东京奥运会首次采用精度达到1/100 s的电子计时装置，再到1972年慕尼黑奥运会采用的精度达到1/1 000 s的电子计时器，计算机技术在不断的深入发展，电子装置和计算机已经逐步代替了裁判员的手工记时和记分。从20世纪90年代开始，许多大型的体育赛事中，应用计算机网络将电子计时器、光电测距仪和自动计分装置等组合成为一个多功能的操作系统对比赛项目进行计时、测速和计分已经非常普遍，如田径赛场跑道旁的高速摄像机和激光测速仪的联合应用，短跑起线上的高科技传感显示器，跳远沙坑两边装的自动“平坑器”和高精度传感器，射击靶子上安装的声波感应器，足球裁判和拳击裁判使用的电子记录器等等［2］，依靠这些仪器和装置的帮助，可以使比赛的计时更精确、计分更方便、裁判员的判断也更为准确。

所有这些高科技手段的介入相对减少了体育比赛中许多人为因素的干扰，创造了更为公平的竞赛环境，树立了裁判员的良好形象，也为运动员创造更优秀的成绩提供了可能。

2.4 计算机技术的发展推动体育传播手段的现代化

以计算机技术为代表的高技术手段的应用不仅局限于赛场内的一个方面，体育媒体的传播手段也已经成为高科技应用的展示窗，而历届奥运会的比赛场则成为展示窗中最为亮丽的一道风景。1984年洛杉矶奥运会首次采用大型的电子信息服务系统，完成了资料存储、数据处理和传输的一系列过程，体育信息的传播首次实现了信息化。1992年巴塞罗那奥运会的信息通讯系统已有了很大的进步，2 000台计算机网络终端设备分布在95个场馆和工作地点，可以为媒体提供四种语言和多种方式的信息服务。而此前结束的高科技含量较高的2008年北京奥运会，比赛相关的文字和视频资料在0.5 h之内传入互联网，数据量巨大的奥运比赛的成绩会在7 s内在网上公布，存储3亿条信息和1万多名运动员的简历以及全部比赛的赛程和成绩的强大的“数据库信息网络系统，使有关奥运会的信息查询、发送既快捷又方便，同时在奥运村的各个角落，运动员和教练员等可以随时上网了解赛事情况和奥运相关信息的最新动态。

以计算机技术为核心的通讯技术的发展使各国的观众在第一时间了解体育赛事的情况成为可能。还以影响范围最大，关注程度最高的奥运会为例，1936年的柏林奥运会只有不到15万观众第一次通过闭路电视观看奥运会的实况转播。到1964年的东京奥运会，通讯卫星首次运用于转播奥运赛事的转播，观众也扩大到1亿人。1972年的德慕尼黑奥运会，四个通讯卫星转播站同时使用，全球已有十几亿的观众在关注着奥运会的赛事。到2012年的伦敦奥运会，世界各地共有30亿观众通过卫星转播收看奥运会比赛，还有9亿人通过因特网收看和掌握奥运会的信息。

计算机技术以及多媒体技术和网络技术在体育传播手段中的广泛应用，大大提高了体育信息的传播速度和质量，使世界各国的观众能更加迅速、及时地了解各项体育赛事，更加全面、形象地了解体育文化和诠释体育内涵，也更好的弘扬了体育精神。

3 在计算机技术的推动下，对现代体育发展的展望

3.1 计算机技术发展的展望

计算机技术的飞速发展以及互联网的出现，标志着人类社会已进入了信息化时代，而计算机技术的微型化、网络化、多媒体化和智能化的趋势会更加明显，计算机技术与人们的生活和生产的关系也将日益密切，最终会达到了无法被所替代的程度。高速宽带智能化综合数据网，语言、文字识别与机器翻译，多媒体应用技术，虚拟现实技术，模拟大脑活动而发展的计算机原理、新的计算方法和软件等等将成为计算机技术发展的方向和未来研究的热点领域。

3.2 计算机技术对现代体育发展影响的展望

以奥林匹克运动为代表的现代体育运动将会成为现代科技的一个巨大的实验室，也是高科技产品的一个巨大的橱窗和展台，“科技体育”、“知识体育”的时代已经到来。以计算机技术为中心的信息技术手段在体育中的应用，尤其是多媒体技术和网络技术的发展，为体育事业的发展带来了无限的前景。利用多媒体技术和智能化的计算机技术会使运动训练更加合理化和科学化，使运动员尽可能减少来自伤病的不利影响，创造更好的运动成绩，比赛赛场会更加公平，得到的比赛成绩更加客观。利用计算机网络技术，可以使人们更快更好的了解各种体育信息和资询，为体育信息、技术的广泛交流和国际化创造良好的平台。

3.3 计算机技术在2016年里约热内卢奥运会中应用的展望

细数历届奥运会，其实就是一部科技不断发展的历史。从1964年东京奥运会同步卫星转播，1984年洛杉矶奥运会的“计算机奥运会”，到2000年悉尼奥运会的“因特网奥运会”，计算机技术的发展为奥运会插上了科技腾飞的翅膀［3］。2008年北京奥运会上，在“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”三大主题的指导下，计算机技术在各个奥运赛场中的应用更加广泛，高技术含量的设施几乎随处可见。刚刚结束的2012年伦敦奥运会，在赛场内外，人们会无时无刻不感受到以计算机技术为代表的高新技术所带给我们的便利和快捷。展望2016年在巴西城市里约热内卢召开的奥运会，更加先进的超导计算机、分子计算机、光子计算机、量子计算机和生物计算机也许都会取得突破，完全用绿色环保材料制成的计算机很可能被用于里约热内卢的奥运会上。计算机智能化水平也会大大提高，智能机器人有可能取代裁判员的工作。发达的网络技术不但会使奥运会的组织管理实现网络化，而且随着网络技术的发展，人们不会只守在电视机前观看比赛，可以随身携带的手提电脑或借助其他网络设备，在任何时间、任何地点都可以自主欣赏精彩的奥运比赛。

4 小结

现代体育实际上是高科技的产物，而高科技在体育中的广泛应用则是体育现代化的重要标志，以计算机技术为代表的高新技术手段在体育中的应用，将促使体育运动产生革命性的变化。可以预见，计算机技术的不断进步必将会推动现代体育各方面更加迅速的发展。

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