2024年10月16日，田文博（右二）采集運(yùn)動員運(yùn)動數(shù)據(jù)。
新華社記者 王毓國攝
"> 北京冬奧會上，中國花樣滑冰選手隋文靜與韓聰在比賽中。
新華社記者 王毓國攝
2024年9月3日，深圳南山慢病院，運(yùn)動康復(fù)師王千武（面對鏡頭者）正在指導(dǎo)慢病患者科學(xué)鍛煉。
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不知不覺間，人工智能正悄悄改變著體育運(yùn)動的方式。
運(yùn)動員用AI系統(tǒng)輔助訓(xùn)練，提升成績沖擊賽事獎牌；馬拉松愛好者向AI大模型“請教”，調(diào)整呼吸與跑姿；社區(qū)醫(yī)院里，AI為市民定制運(yùn)動處方，讓他們通過日常鍛煉實(shí)現(xiàn)“主動健康”……
對不同群體來說，“AI+體育”究竟意味著什么？解決了哪些老問題？有哪些新進(jìn)展？記者進(jìn)行了采訪。
“體育大賽也是科技大賽”
踏著一曲《憂愁河上的金橋》，兩個身影在冰上翩然起舞。這是2022年北京冬奧會上，中國花樣滑冰選手隋文靜和韓聰?shù)淖杂苫荣惉F(xiàn)場。
情緒醞釀至第一個高點(diǎn)時，韓聰雙手施力將搭檔舉起，隋文靜飛出，旋轉(zhuǎn)整整四周后輕盈落冰，安靜的現(xiàn)場爆發(fā)出一陣喝彩——這是全場唯一一個“捻轉(zhuǎn)四周”。正是這一高難度動作的高質(zhì)量呈現(xiàn)，讓中國隊將這塊金牌收入囊中。
與眾多花滑愛好者感性的觀賽體驗(yàn)不同，在北京冬奧會國家花樣滑冰隊科技總監(jiān)、清華大學(xué)教授張冰看來，這一“高光時刻”背后，AI在競技體育領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用“功不可沒”。
據(jù)張冰透露，當(dāng)時他帶領(lǐng)一支來自運(yùn)動生理學(xué)、機(jī)械工程、精密儀器和計算機(jī)等專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)團(tuán)隊，隨隊駐訓(xùn)，為提升運(yùn)動員的競技表現(xiàn)，提供全天候的科技保障。
備戰(zhàn)冬奧的9個月期間，每場訓(xùn)練結(jié)束后，技術(shù)團(tuán)隊都會生成技術(shù)動作分析報告，幫助教練團(tuán)隊有針對性地調(diào)整訓(xùn)練計劃。
“以三周跳為例，是男運(yùn)動員拋的力量不夠？還是女運(yùn)動員跳得不穩(wěn)？”張冰告訴記者，“有了高精度動作捕捉設(shè)備和AI系統(tǒng)，我們能關(guān)注到每個技術(shù)動作細(xì)節(jié)，然后和世界上最優(yōu)秀的運(yùn)動員一一比對，可提升的地方一目了然?！?/p>
這一過程中，AI如何發(fā)揮作用？
與其他行業(yè)不同，體育運(yùn)動領(lǐng)域數(shù)據(jù)模態(tài)多樣，包括視頻、文字，以及不同硬件設(shè)備采集的信息，都需要專業(yè)人員進(jìn)行標(biāo)注；而且往往要采集一整段時序運(yùn)動數(shù)據(jù)，每秒24幀逐一分析，數(shù)據(jù)處理量巨大。
“如果沒有AI，我們只能逐幀手動標(biāo)記關(guān)節(jié)點(diǎn)，根本無法滿足這樣高強(qiáng)度備賽訓(xùn)練的需求?！睆埍f，“AI極大提升了訓(xùn)練的效率?！?/p>
張冰擔(dān)任清華大學(xué)體育與健康科學(xué)研究中心主任多年，參與并見證了數(shù)字技術(shù)賦能體育的一路探索。
“最初，我們需要請來全國頂尖的運(yùn)動訓(xùn)練學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、心理學(xué)等領(lǐng)域?qū)＜?，把不同學(xué)科的知識輸入計算機(jī)系統(tǒng)，經(jīng)過手動建模，逐一用于訓(xùn)練數(shù)據(jù)分析。而現(xiàn)在，各學(xué)科可以橫向打通，變成一個‘平臺’，只要有數(shù)據(jù)，就能即時匹配調(diào)用，自動生成綜合各學(xué)科知識的分析結(jié)果?！彼麑τ浾吒袊@，“人工智能的發(fā)展帶來了質(zhì)的飛躍?！?/p>
如今，除了花樣滑冰，人工智能還廣泛應(yīng)用于短道速滑、跳水、游泳、乒乓球等各類競技體育項目。優(yōu)化技術(shù)動作、分析戰(zhàn)術(shù)策略、輔助裁判決策、豐富觀賽體驗(yàn)……AI的應(yīng)用方式也不斷拓展。
“奧運(yùn)賽場上，勝負(fù)只在毫厘之間。我們的獎牌數(shù)能進(jìn)入第一梯隊，背后有人工智能在體育訓(xùn)練康復(fù)方面的應(yīng)用水平提升?！睆埍f，“說到底，體育大賽也是科技大賽，金牌是個‘系統(tǒng)工程’。”
基層運(yùn)動員的“隨身教練”
除了服務(wù)于頂級國際賽事，人工智能，尤其是近年來大模型技術(shù)的升級，還惠及不少基層運(yùn)動員與業(yè)余運(yùn)動愛好者。
AI大模型能為校隊、省隊的基層運(yùn)動員做些什么？
西安交通大學(xué)的田徑場上，酷體體育科技CEO田文博正在觀看運(yùn)動隊訓(xùn)練。他告訴記者：“我從小學(xué)到高中一直是校田徑隊運(yùn)動員，后來沒能走上職業(yè)道路，大學(xué)選擇了計算機(jī)專業(yè)?！?/p>
回想起在田徑隊的日子，田文博始終有個心結(jié)：不同于國家隊有專家團(tuán)隊精心指導(dǎo)每位選手，在基層，一名教練往往要帶幾十個隊員，難免分身乏術(shù)。有體育生因訓(xùn)練方式不當(dāng)，過早出現(xiàn)傷病，甚至不得不提前結(jié)束運(yùn)動生涯。
因此，當(dāng)他了解到國家隊借助AI為運(yùn)動員定制訓(xùn)練方案，一個想法在腦海中萌生——何不結(jié)合自己的愛好與專業(yè)，為基層訓(xùn)練也開發(fā)一個“AI隨身教練”？
他與團(tuán)隊來到全國多家高校與俱樂部，采集高水平運(yùn)動員的運(yùn)動數(shù)據(jù)，形成一套“田徑冠軍模型”；隨后又與北京體育大學(xué)武文強(qiáng)教授團(tuán)隊、百度智能云等合作，基于AI大模型，對采集到的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、理解。
“有了大模型，支撐時間、騰空時間、肢體夾角等專業(yè)數(shù)據(jù)，可以轉(zhuǎn)化成‘加強(qiáng)腳踝力量’‘增大擺臂幅度’這樣的具體建議，對基層運(yùn)動員來說更容易理解?！碧镂牟┙忉?。使用者只要拍攝一段自己的運(yùn)動視頻，就能與冠軍數(shù)據(jù)對比，獲得直觀的訓(xùn)練評估與針對性建議。
此外，大模型能力結(jié)合上百位訓(xùn)練、康復(fù)、中醫(yī)、運(yùn)動生物力學(xué)的專家數(shù)據(jù)，讓使用者還能通過AI問答功能，隨時隨地獲得科學(xué)權(quán)威的指導(dǎo)。
系統(tǒng)在部分高校、省隊、俱樂部試點(diǎn)發(fā)布后，田文博收到了不少好評——有體育生用“AI隨身教練”改善訓(xùn)練，百米成績提升了將近1秒。除了田徑運(yùn)動員，馬拉松選手、跑步愛好者、健身愛好者，也都能從中獲益。
未來，AI大模型的使用是否會改變基層體育訓(xùn)練的模式？
“有AI提供協(xié)助，基層運(yùn)動隊開展訓(xùn)練、培養(yǎng)人才的質(zhì)量會大大提高，但對教練員的要求不會變低。”田文博說，“一名合格的基層教練必須掌握更加綜合的能力——不僅要懂訓(xùn)練、懂康復(fù)，更要懂?dāng)?shù)據(jù)。”
為全民健康“開具處方”
有人好奇：AI賦能運(yùn)動訓(xùn)練，對并非“體育迷”的普通人意味著什么？答案就在社區(qū)醫(yī)院、城市公園、學(xué)校操場等日常生活場景中。
在深圳南山區(qū)，有家“慢病防治院”（下稱“南山慢病院”）在周邊小有名氣。在這里，運(yùn)動損傷患者、職場人群，以及高血壓、糖尿病、腦卒中等慢性病患者及高危人群，都能通過AI賦能的運(yùn)動康復(fù)手段輔助治療。
從2023年5月開始，南山慢病院配備了由醫(yī)療科技公司“以動健康”開發(fā)的人工智能運(yùn)動處方系統(tǒng)，以及運(yùn)動指導(dǎo)工作站、體適能評估一體機(jī)等AI設(shè)備，并聘請了專業(yè)運(yùn)動康復(fù)師進(jìn)行使用指導(dǎo)。
擁有20年從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)動康復(fù)師王千武是南山慢病院的一名常邀講師。他表示，目前AI已應(yīng)用于運(yùn)動康復(fù)的各個環(huán)節(jié)——包括初期的運(yùn)動能力評估、個性化運(yùn)動處方制定，以及從院內(nèi)治療到居家康復(fù)的全流程跟蹤隨訪?！霸谂渲煤蟮囊荒陜?nèi)，各項AI設(shè)備的使用已超過700人次”。
“運(yùn)動是許多疾病的輔助治療手段。醫(yī)生常囑咐患者加強(qiáng)運(yùn)動，但患者回家后自行鍛煉，方式不一定科學(xué)，最終效果難以保證?！蓖跚湔f。
而有了AI運(yùn)動處方系統(tǒng)，醫(yī)生或康復(fù)師可以通過小程序，自動生成定制的跟練長視頻，直接發(fā)給患者，并實(shí)時了解完成情況。
有位患者讓王千武印象深刻：59歲，企業(yè)高管，長期久坐導(dǎo)致腰痛?！八匠９ぷ骱苊?，來醫(yī)院的次數(shù)無法保證，病情就反反復(fù)復(fù)。我們借助AI，給他定制了可以居家完成的運(yùn)動處方，每天5到10分鐘，包括活動關(guān)節(jié)的徒手訓(xùn)練和簡單的力量訓(xùn)練。現(xiàn)在半年過去，他的腰痛基本不再復(fù)發(fā)了”。
他還發(fā)現(xiàn)，通過為居家鍛煉提供指導(dǎo)，人們的鍛煉方式也更豐富了。
“過去提到鍛煉，大家往往會想到跑步、打球這些常見方式，但長期只進(jìn)行同一種運(yùn)動，容易引起慢性損傷。現(xiàn)在AI讓獲取專業(yè)指導(dǎo)與監(jiān)督更方便，人們就能嘗試更多運(yùn)動類型，提高身體素質(zhì)?！蓖跚湔f。
深圳南山慢病院積極引進(jìn)AI運(yùn)動處方系統(tǒng)的背后，是“體醫(yī)融合”的嘗試正在全國各地加速推開。
據(jù)“以動健康”產(chǎn)品研究員李馳明介紹，除了南山慢病院，AI運(yùn)動處方系統(tǒng)還在北京、江蘇等地多家三甲醫(yī)院、社區(qū)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了試點(diǎn)，輔助兒童脊柱側(cè)彎、腦卒中等疾病的診療康復(fù)。
《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》強(qiáng)調(diào)：“加強(qiáng)體醫(yī)融合和非醫(yī)療健康干預(yù)”。運(yùn)動康復(fù)領(lǐng)域AI大模型的研發(fā)與應(yīng)用，讓更多人接觸到專業(yè)的運(yùn)動康復(fù)知識，助力解決這一領(lǐng)域中人員物資不足、從業(yè)者魚龍混雜等問題。
伴隨“體醫(yī)融合”深入推進(jìn)，AI賦能的運(yùn)動康復(fù)技術(shù)將深入更多場景、惠及更多人群。
今年全國兩會期間，“體重管理”成為全民關(guān)注的熱點(diǎn)?！半S著減重門診在全國范圍內(nèi)普及建設(shè)，AI會幫助更多人科學(xué)提升健康水平，成為全民健康管理的‘得力工具’。”李馳明說。
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