人工智能在篮球技战术实时分析中的运用分析

关浩 张庆超 王凯（山西职业技术学院 山西 太原 030006）

引言

篮球作为竞技体育，逐渐向高智谋、强对抗，快、准、变的方向发展，其对篮球技术的要求也越来越高。现阶段，人工智能是现代信息科技领域最前沿的技术，为社会提供更具智能化的产品和服务，在篮球领域，引入人工智能，不仅能够监测和记录运动员训练和比赛的相关数据，了解运动员的身体情况和技战术上存在的不足，为他们提供科学合理的训练方法，既提高了训练效果，也有效地降低训练中的损伤概率。同时，充分利用人工智能技术来推动我国篮球向专业化、智能化的方向发展，有助于为我国篮球项目的发展培养更多优秀的人才，推动我国篮球运动向更大、更强的方向发展。

1、人工智能相关知识简介

1.1、人工智能

人工智能的英文全称是Artificial Intelligence，缩写为AI，是由人制造的机器所表现出来的智能。AI 虽然是由人制造出来的机械设备，但是所具有的推理、知识、规划、操作物体等方面的能力超越人类。现阶段，人工智能在各个领域已经取得较好的发展成果，多个领域逐渐引入和应用人工智能。

1.2、人工智能在篮球领域的应用现状

人工智能的优越性逐渐凸显出来，国家也越来越重视人工智能，在体育领域，鼓励将人工智能与体育领域紧密联系在一起。对此，在2019 年8 月，我国提出了“加快推动互联网、大数据、人工智能与体育实体竞技深度融合”，让人工智能成为体育领域最新且最前沿的革新技术。在篮球领域，利用人工智能让其向专业化、智能化的方向发展，更好地监测篮球运动员的相关情况，例如分析运动员的身高、身体形态、四肢等身体特征，收集运动员的呼吸、心率、肺活量等生理指标，掌握运动员的弹跳力、爆发力、灵敏性、进攻和防守等方面的运动技能，以及运动员在训练和比赛中的战术、心理素质等方面的内容，并根据运动员的自身情况来制定科学合理的训练方法，全面提升运动员的运动能力。

2、篮球技战术分析中常见的人工智能技术

2.1、VR 技术

VR 技术是利用计算机技术构建三维模拟空间而呈现的虚拟现实技术，借助VR 技术，可以再现场景，让人们清楚地看到各方面内容和细节上的变化。在篮球技战术训练中，深受天气、环境、场馆等客观因素的影响，并且运动员和教练员无法快速捕捉运动员在技战术上的相关信息。因此，引入VR技术，充分利用VR 技术来突破运动员在时间和空间上的限制，让其借助虚拟技术进入到真实的场景中来，进而更直观地感受战略战术的应用情况，以及在具体的实践领域如何进行调整。其次是作为运动员，只有做到知己知彼，才能百战不殆，所以运动员不仅要了解自己，还要了解团队成员，更要了解竞争对手。通过VR 技术，录入同伴或对手的相关数据和信息，就会呈现同伴或对手在比赛中的特点、技术、战术等相关场景，然后再进行针对性的训练。同时，也要将自身的技战术录入到计算机系统中来，模拟比赛场景，不断进行修正，并进行针对性的训练。运动员进入到新的场地，对陌生的环境会产生焦虑、胆怯的情绪，借助VR 技术，让运动员熟悉比赛场景，再现自身和团队的技战术方式。这样不仅可帮助运动员克服恐惧的心理障碍，而且能够让远动员更好地适应赛场的氛围，调整好状态，最大限度地发挥个人的能力。在比赛时，实时记录技战术的相关数据，输入到系统之中，让运动员在比赛之后，重温整个比赛，并且分析自身在技战术上的不足，以及如何调整技战术方案，进而让运动员在不断调整中提升自身的能力和水平。

2.2、鹰眼技术

为了保证比赛的公平性和公正性，提高评判的准确性，以及实时对运动员的技战术进行分析，逐渐引入鹰眼技术。鹰眼系统也被称为“即时回放系统”，主要是利用赛场上快速移动的8 台摄像机来记录运动员在赛场上的各种动作，记录篮球的运行轨迹。在篮球比赛现场，运动员采用不同的技战术方式，虽然有些技战术是临时发挥的，但是取得了意想不到的效果，若仅通过肉眼观看后进行回忆，无法复原技战术的表现方式，甚至因存在的时间较短，只记住精彩的内容，根本无法回忆现场的情况。因此，充分利用摄像机来采集影像，并根据拍摄的画面来分析篮球的运动轨迹和落点，然后在充分利用3D 模拟技术来呈现球的运行轨迹。这样，不仅准确率高、速度快，而且能够克服现场复杂的环境，既避免出现判断的盲区，也能够有效地对技战术进行分析，及时复原运动员采用的技战术方式，并为运动员后期的复盘、学习奠定基础。

2.3、视觉传感器技术

篮球运动是对抗性较强的运动，很容易受伤。因此，在赛场上，为了避免给自身或者是对方球员造成身体上的伤害，在比赛中禁止佩戴设备、手势、手表等物品。在日常训练中，运动员可以佩戴传感器，以此来收集训练中的相关数据，不仅监测运动员训练过程中的体能、速度等方面的内容，还能够对运动员采用的技战术进行分析。在比赛的过程中，可采用视觉传感技术，利用视觉流算法对物体进行追踪，判断运动物体的运动趋势，判断运动员采用的技战术。这样，不仅提高了比赛现场评判的准确性，还有助于收集运动员技战术，对其进行实时分析，实时分析运动员采用的技术和战术，并对其进行评价，进而进行学习或者调整。

2.4、大数据技术

随着大数据技术的发展，其优越性逐渐凸显出来，越来越多的领域引入大数据技术。在篮球运动中，也引入大数据技术，充分利用计算机系统来记录运动员在赛场上的情况，并对数据进行计算和分析，将其传输到终端系统，便于观看和复盘相关数据。现阶段，在大型赛场上主要是运用贝泰科技所提供的产品，其凭借独特的科技优势，为赛场提供实时数据，包括实时比分、事件直播、投篮位置直播等方面的内容，让观众能够实时了解赛场的情况。同时，也可以利用系统建立数据库，实时追踪球员在赛场上的表现，充分实现了篮球运动的智能化。在篮球运动中，利用大数据进行分析，是一个庞大又复杂的项目，不仅可以分析运动员的动作和习惯，还可以深入地分析运动员的基本情况和技术水平，有效地了解运动员的弹跳、冲刺、爆发、命中等方面，对运动员进行全方位的分析，不仅可以有效地预测运动员的情况，而且还通过对运动员的技战术进行分析，进而来选拔优秀的运动员，并根据运动员自身的特点和能力展开针对性的训练，不断提高运动员的技战术水平。同时，还可以借助大数据技术对运动员的基础数据进行分析，进而有效地计算出球员在赛场上的相关情况，并计算出这些数据信息，得出球员的效率值，从这些数值变化中不仅了解运动员的相关情况，也可以对运动员进行横向和纵向的比较分析，这样，对运动员有一个客观公正的评价。同时，通过实时分析运动员的技战术情况，让运动员知晓哪个技战术最优，进而继续保持，哪个技战术发挥不足，不断地进行调整，进而帮助运动员加强训练，不断提升运动员的技战术水平。

3、人工智能技术在篮球技战术领域的应用

3.1、在球员技能提高上的应用

从实践的领域来看，人工智能技术对提高篮球运动员的技能水平具有显著成效，取得较好的发展成果。一是借助人工智能技术，能够分析竞争对手在不同时间的行为、进攻、体能、防守效率等方面的内容，并结合自己球员的实际水平，制定具有针对性的进攻和防守训练策略；二是收集每个球员在运球、投篮、传球等方面的数据，并建立相应的数据库和动作模型，进而深度分析其在战术战略上的特点和风格，并为球员提供针对性的训练；三是在赛场上，每个球员的体能消耗不同，随着赛程的推进，球员的状态不同，而球队想要取得好的成绩，需要每个成员的配合，更需要每个成员都保持最好的状态。因此，要借助人工智能技术来收集球员上场时间、体力消耗、状态变化等方面的数据，对其进行分析，进而了解球员的体力、耐力、技术等方面的变化，并合理安排运动员的上场顺序和上场时间，调整球队进攻和防守方式。

为了提高球员的技能水平，A篮球队在新技术的推动下，及时引入最新的人工智能技术。在训练中让球员佩戴具有智能芯片和传感器的设备，准确记录球员持球时间、跑动速度、投篮力度和角度、运球习惯等方面的内容，然后在计算机或者是手机上显示可量化的数据，并由分析师和教练组来分析和整理相关数据内容，对运动员的技术特点、身体状况有一个清晰的判断，并据此来制定相关的训练计划。通过几年的训练，不仅球队的整体水平不断提升，而且每个球员都得到了较大幅度的提升。同时，人工智能技术也成为球队日常训练的重要工具。

3.2、在球队战术体系上的应用

篮球运动是一项团队运动，不是单打独斗的运动，个人能力再强，没有团队的配合也无法让整支球队取得好的成绩，这就要在提高个人技战术水平的同时来提高整个团队的水平。随着社会的发展和技术的进步，不仅在日常训练中引入大数据技术，对球员的个人情况进行分析，而且在比赛的过程中，在每个球队的主场都设置视频回放系统，这主要是球员上场后不能佩戴相关产品和设备，只能借助视频系统来捕捉每个运动员在比赛中的情况。赛后，对球员的运动轨迹进行分析，构建人工智能分析数据的基础库，然后再利用轨迹分析来制定团队的技战术策略。也就是说，一是要分析目标的轨迹，汇总视频数据库中的资料，在众多资料中提取多个移动轨迹，根据运动轨迹的变化来调整和更改进攻和防守的战术；二是对每个球员进行分析，分析球员的跑位、速度、脚步、比赛习惯等方面的特征，分析对方球员的薄弱环节，并制定相应的防守方案。同时，也汲取对方球员的优点，并在日常训练中加以强化；三是制定球队战术。篮球作为团队运动，一个球队就是一个团体，球员之间默契配合，进而呈现精彩瞬间。同时，在一个团队内部，不同球员之间的合作会产生不同的进攻效率。对此，充分利用数据库资源，找出经常合作的球员，分析他们的上场时间、体力消耗情况，分析球员在搭档的过程中，进攻或者防守的效率。汇总相关的数据资料，能够找到最佳的球队阵容，最丰富的球队战术，进而建立起完善的团队战术体系。

B 球队为了提高团队整体的战术水平，引入了SportVU 技术，有效追踪赛场上每个球员的投篮、触球、传球等数据，并在日常的训练馆中安装了录像分析系统。同时，球队还聘请了大量专业的数据分析师，对球员的训练和赛场上的情况进行分析，计算每一个球员的得分率、助攻率、篮板等方面的内容，并对这些数据进行分析，得出每个球员的效率值。在比赛的过程中，根据球员的效率值来合理地安排上下场的顺序，安排球员的位置及相互合作的关系，进而建立完善的团队，逐渐提高整个团队的技术水平。

4、结论

人工智能技术是随着技术的发展而逐渐出现的新技术，它的产生和发展不仅推动技术变革，而且也推动生产生活方式的变革，在各行各业都纷纷引入人工智能技术。在篮球技战术分析领域，引入人工智能，主要是跟踪球员和球的运动轨迹，采集球员在训练和赛场上的相关信息，进而分析球员的动作姿态、战术路径、技术、战术等方面的内容，对各项数据进行汇总分析，探究出每个球员的体力消耗、状态、速度、应变能力等方面的内容，并分析对手的优点和不足，不断调整和优化进攻和防守方案，提高战术战略技巧，进而提高篮球运动员的技能水平，提高我国篮球运动的整体水平。