人工智能技术在体育中应用的现状综述

摘  要：十九大报告中提到我国要加快推进体育强国建设。这样的建设脚步不能停歇。智能技术作为尖端产业，是体育强国建设的引导产业，是加快建设体育强国的不可或缺的一部分。人工智能带来的新奇与高科技，在助推社会进步的同时，赋予人类社会更多的自主、自立。人工智能技术引入体育领域是一个必然的趋势，这个趋势必将愈演愈烈。该文基于人工智能技术与体育融合的现有基础，对人工智能技术在体育领域中的发展进行研究。

关键词：人工智能技术  竞技体育  学校体育

中图分类号：G807.4                                文献标识码：A                         文章编号：1672-3791（2019）03（b）-0119-02

体育是人类社会化进程中的时代产物，其给予人们除了积极的进取精神外，还带有健康促进功能、娱乐功能、教育功能，可以满足人类精神文化需求，促进民族团结，还可以带动经济发展、旅游发展以及社会良性发展。而人工智能带来的新奇与高科技，在助推社会进步的同时，赋予人类社会更多的自主、自立。人工智能技术引入体育领域是一个必然的趋势，这个趋势必将愈演愈烈，但如何将智能技术引入体育领域，如何实现智能技术与体育领域的深度融合，仍是当前面临的主要困难。但随着现代技术的完善，体育教师专业化发展的进步，人工智能技术引入体育领域必将成为今后的研究主题和研究热点[1]。

1  人工智能技术在体育中的运用情况

该文以智能技术和体育为主题词，通过中国知网搜索，共检索到期刊文献21篇，硕士论文2篇，由此可见，智能技术与体育融合的程度不够深入，基本上均是因其他领域的应用较成熟后，以辐射的形式开始扩展进入体育领域，但都较多存在于竞技体育，或者辅助赛事运动，而在体育教学领域，微乎其微，仅有4篇文章有所涉及。下面是根据对所涉及的21篇论文进行通读后，发现现有智能技术与体育的融合主要是从以下几方面进行。

1.1 对运动竞赛的影响

计算机技术的引入对于体育赛事的发展产生了重大影响，特别是在体育比赛中的应用，能够在满足观众欣赏体育赛事的同时，也能够客观公正地评价体育比赛，减少比赛场上的裁判纠纷[1]。如现在的鹰眼系统，即通过不同角度的高速摄像机，采用捕捉的方式获取在高速运动中，网球或者排球的飞行轨迹，判断其精确落点，辅助赛事执裁。而在足球运动中的电子即时判断系统能精准判断比赛过程中的越位或疑似进球情况发生。通过引入智能技术，在这样的赛事中，执裁将变得更加主动与精彩，也更加公平公正，将极大地削弱人的主观性，将比赛的客观性体现得更加淋漓尽致。特别是在武术、花样舞蹈、跳水、体操等比赛中时，将对竞技运动产生革命性的影响，它将极大地体现比赛的公平性、公正性、流畅性。将人的主观情感削弱，给予辛勤付出的运动员以极大的公平，不再存在比赛黑幕，也将最优化人们对于比赛的客观判断和喜好。

1.2 对运动训练的影响

将智能设备引入运动系统，在其中添加智能成分，可以采集运动员的身体成分信息和运动成分指标等数据，将众多运动的各种信息汇成信息资源库，如此大量的数据通过这样的信息系统进行储存、分析、共享，不仅可以用以进行追踪运动员的成材轨迹，还可以体现优秀运动员的人格特质和共同品质。如Sport VU系统也叫作球员追踪分析系统，最初是用于军事领域，如今它被渐渐地引进到一些职业体育赛事领域[2]。通过一组固定摄像机来完成对运动员数据的追踪和采集，然后根据每场比赛的数据及时进行分析和识别，并建立起不同的战术模型[3]。

2  人工智能技术和可穿戴设备在体育教学中的运用

体育教学是教育发展的必要组成部分，从幼儿体育到成人体育最后到终身体育，体育贯穿人的一生，在学校教育中，作为提高学生身体素质，教育全面化和全面化教育的一部分，是建设体育强国，促进青少年全面发展的重中之重。体育教育进行创新教育，拓展发展思维，以互联网+为引导，多样化结合信息技术的优势，创新体育教学，突破现有桎梏，最优化实现体育的全民化。现在的各种智能设备已经大幅度减轻体育教师的工作量，比如在径赛项目中，教师可以不再直接参与到成绩的记录，而只需要在终端进行数据的确定即可，也极大地避免了在短距离项目中的成绩的混淆，这样不仅使学生可以直面自己的运动成绩，还将数字精确到小数点后三位，真正达到分秒必争的蓬勃发展状态。教师通过这样的智能设备，可以将体育教学中的成绩记录、输入与保存做到痕迹化管理，实现学生的纵向追踪，真正形成数字化发展。

现代智能技术的一个里程碑式产物就是智能可穿戴设备，智能可穿戴设备将智能技术融入到设备中，可以有效地直接获取人体的综合指标，不再经过繁复的手段，随时可以测得。在体育教学中，运用智能可穿戴设备均可测得学生在运动状态或者非运动状态下身体指标，做到了个体化差异表现与相对化比较。并且运用智能可穿戴设备，突破了现有体育教学无法吸引学生的困境，增强了学生对于体育运动的兴趣，改变了学生对于体育运动的片面认识，发展了体育运动。如现有佩戴手环，可以与微信同步，获取每天自己的行走步数，在微信朋友圈进行晒步，并获得每日排行，而還在定向运动中，学生佩戴指环后，可以逐点打卡，最终得到成绩，这样不仅将学生在运动过程中的疲惫心理变得最小化，而且还帮助学生形成良性互动，真正实现了人和智能技术的双向发展。

2.1 智能技术以微课形式与体育课程的结合

微课是一种新型的教学资源，也是一种创新的教学手段，其中包含了互联网技术、现代信息技术、创新多媒体技术等综合性教学模式[4]，使体育教学不只是体现在学校教育中，还渗透进入家庭教育。而教师提前将学习内容发给学生，使学生提前预习下节课的学习内容，再进行课程授课，这样的方式即翻转课堂。经过验证，翻转课堂可以有效提高学生对于技术动作的理解与掌握，照顾到了个体化差异，使体育课堂延伸到课前与课后。

2.2 视频录像技术在体育教学中的运用

体育教学因其极强的实践性，要掌握运动技能需要经过多次反复练习，一次一次地纠正，一次一次地重复某一动作，才能真正做到动作的精确化。但是体育教师因其自身动作技能的掌握程度不一，其教学经验的程度不一，往往会存在忽略学生易发生错误動作的重要环节，所以可能存在漏洞百出的情况。而视频录像技术的引入，不仅可以帮助教师在课后进行回顾，还可以将视频直接传送给学生，让学生做到心中有数，教师也可以逐步进行提升。传统的体育教学，一般是由教师示范、讲解，学生获得技术进步，在进步过程中最重要的就是学生对于技术动作的表象生成，学生个体有差异，表象深度不一，往往会存在一部分人掌握了，另一部分人还存在很僵硬的情况，而引入了视频录像技术，就可以有效避免如此情况发生。

2.3 多媒体计算机辅助体育教学

计算机技术发展到20世纪90年代时，多媒体计算机辅助教学程序便产生了。通过这一程序可以改变相对固定的时间和空间，可以改变相对传统的教学模式和教学理念，具有灵活多样的特点。多媒体计算机辅助教学程序主要包括计算机硬件、系统软件以及课程软件3部分[5]。计算机辅助教学软件加大了知识传授量，继续了因材施教的教学原则，丰富了学生获取知识与技术方法与手段，拓展了学生和教师的知识面，可以有效实现学生与教师的双向互动。

2.4 虚拟现实技术在体育课程中的应用

在教学中，引入虚拟仿真技术，使教学平台、模块的建设将模拟现代运动人体科学的实际理论知识，兼顾传统的实验教学过程，设置相对简化的、逼真的虚拟实验教学布局、实际人体运动场景。模块化、场景化的操作界面与实际运动人体近乎一样，实验者可在仿真界面上选择相应类型的人体运动过程和单元操作模型。

实验者只有正确设计出根据实际运动过程动作序列和运动单元操作的先后顺序才可正常通关执行后续操作。单元操作根据需要可呈现运动人体的内部三维结构;采用3D或4D技术，使实验者完全体会逼真的场景和动作序列操作感;人机交互，调节参数并显示实时运动效果，实时记录、跟踪和反馈信息，显示相应虚拟仿真画面，对人体运动等复杂过程做必要的简化、形象化和可视化。近年来虚拟仿真技术不断发展与完善，逐步应用于建筑、规划、教学，还有军事行业，对于这些行业的发展起到了极大的促进作用，体育教学也开始尝试引入该项技术。虚拟仿真技术在体育教学中创新了教学模式，打破了原有教学模式的固化，破开高危险性、高困难性动作的窘境，以深化学生在学习过程中的动作表象，在强化身体健康的同时也稳步提升学生的心理承受能力，锻炼学生的心理发展。

参考文献

[1] 程淑琴，倪东辉.大数据时代政府绩效评估与创新研究[J].安庆师范大学学报：社会科学版，2016（5）：97-101.

[2] 邵明虎.杭州富阳运动休闲产业与旅游业互动模式研究[J].浙江体育科学，2014，36（5）：33-37.

[3] 杨强.体育旅游产业融合发展的动力与路径机制[J].体育学刊，2016，23（4）：55-62.

[4] 章伟.智能互联网技术在体育教学中的应用[J].中国学校体育，2018（5）：33-36.

[5] 张伟.论人工智能与现代体育教育技术[J].赤峰学院学报，2014，30（6）：139-141.①作者简介：邹小江（1990—），男，汉族，重庆人，硕士研究生，助理实验师，研究方向：学校体育学。