他们的智慧 让健儿一飞冲天

　　中国乒乓球队、跳水队等王牌之师之所以长盛不衰，除了历代教练、运动员的努力，科研、医疗、体能、康复等保障团队也发挥了重要作用。东京奥运会，大数据技术分析在多支运动队得到广泛应用，运动生物力学、人工智能等幕后科技团队成为中国田径队、射击队取得佳绩的强大助力。

　　乒球 大数据推演

　　超8000场比赛数据提供支持

　　国乒队之所以几十年长盛不衰，除了历代教练、运动员的努力，科研、医疗、体能、康复等幕后保障团队也发挥了重要作用。从最早看比赛录像分析战术，到如今实时分析比赛数据，赛后第一时间形成报告，国乒队在科研创新方面一直走在前列。

　　国乒队历次集训、大赛期间，相关科研人员都会参与其中，给教练、队员提供及时、详实的科研数据分析，助力他们更有针对性地训练。早些年，国乒科研团队多是靠看比赛录像进行分析。随着互联网的发展，国乒队在科研领域与时俱进。东京奥运周期，国乒科研团队更是运用上了大数据，通过推演等科技手段助力队伍备战。

　　2019年，中国乒协便开始支持浙江大学开展“日本女队主力运动员技战术特征与训练对策研究”、“国家乒乓球队大数据采集分析及平台建设”等科研项目。东京奥运会期间，浙江大学乒乓球智能大数据分析平台为国乒队提供了即时、详实的数据分析。

　　目前，这个大数据平台已存储了超8000场比赛数据，为国乒队日常训练提供了科技支持。“我们会从海量的信息中去挖掘球队技战术的一些特点，再从特点和数据的基础上去模拟推演。比如国乒队员在做一些技战术改变后，对于整场比赛的胜率会有怎样的改变。”浙江大学计算机科技与技术学院副院长巫英才称。

　　东京奥运会女单半决赛以及女团决赛，孙颖莎两胜国乒女队第一对手伊藤美诚，科研团队发挥了重要作用。比赛时，伊藤美诚的每一次发球、挥拍、落点、奔跑都被实时传送到浙江大学乒乓球智能大数据分析平台技术团队手中。

　　赛后第一时间，孙颖莎与伊藤美诚的比赛分析报告便会推送到国乒队教练手中，这些最新的数据分析有助于国乒队制定和更新战术。“前方教练看到我们的结果之后，能做到心中有数。”巫英才称，通过这些数据分析可以研判对手技战术上的一些弱点，也可以帮助国乒队员更好地提升整体实力。

　　女团决赛后，女乒主教练李隼表示，短短几天时间，伊藤美诚在单打和团体赛中用了两套不同的战术，但国乒队都做到了心中有数，提前做了预判和准备，孙颖莎在场上的应对也很自如，这其中科研团队起了重要作用。

　　跳水 3D+AI辅助系统

　　“AI教练”让走板瑕疵无处遁形

　　在东京奥运会赛场上，中国跳水队收获7金5银12枚奖牌的佳绩。跳水“梦之队”续写辉煌的背后，有着来自AI教练——百度智能云团队打造的国内首个“3D（显示技术）+AI（人工智能）”跳水辅助训练系统的助力。

　　4月22日，该团队成为中国跳水队独家AI技术合作伙伴。接受新京报记者采访时，该团队资深研发工程师卢飞翔介绍，双方的接触从2019年9月就已开始，“当时我们和周继红主席（中国跳水协会主席）有过交流，跳水队有技术支持的需求。我们去队里看过训练后开始做方案，双方一直保持着密切沟通。”在科技人员的努力下，适配跳水项目特点的“AI教练”面世并投入使用，这一系统覆盖了中国跳水队的水上训练。

　　作为一项超高速水上运动，跳水动作复杂且用时极短，从起跳到入水只有2秒，运动员不能佩戴任何传感设备，信息采集向来是难题。卢飞翔介绍，通过在跳水训练馆部署高速相机等一系列采集处理信息的硬件设备后，“3D+AI”跳水辅助训练系统令每一帧画面都清晰无拖影，并且可以同步显示、即时反馈，达到了“看得清、看得准、看得全”的效果。

　　“更精细”是这一辅助训练系统带来的另一项变化。卢飞翔透露，系统的视频数据智能整理、智能解析令教练员和运动员可以回顾某一难度动作在训练中的成功率，智能打分更能帮教练员对运动员的状态有直观了解。“通过训练中的积累、了解，也能让教练员和运动员在大赛中心里更有底，从以往的感性认知转变为有大数据支持的理性认知。”卢飞翔说。

　　从运动员站上跳板前活动脚腕，系统就开始采集录制，走板、起跳、空中翻腾、入水……需要“AI教练”录制的并不仅是从起跳到入水的短短2秒，而是一整套动作流程。这是中国跳水队的需求之一，因为动作完成效果很大程度上取决于走板，完整动作流程的重现可以让运动员脚踝、膝盖、手腕动作出现的瑕疵无处遁形，得到针对性解决。

　　中国跳水队在东京收获的理想成绩也是对“AI教练”的一次考核。卢飞翔表示，现有的“3D+AI”辅助系统将继续打磨、升级，未来将为跳水队提供更好的帮助。

　　田径 运动生物力学

　　刘诗颖百余次试投形成个体动作数据库

　　东京奥运会上，中国田径队女子投掷项目取得大丰收，巩立姣、刘诗颖分获女子铅球、女子标枪金牌，王峥斩获女子链球银牌。除了运动员、教练员的艰苦备战和训练场上的付出，她们背后的科技助力团队同样贡献了一份力量。

　　从2018年开始，在中国田径协会特聘科技助力专家、美国北卡罗来纳大学于冰教授以及北京体育大学中国运动与健康研究院执行院长刘卉教授等人的带领下，北体大生物力学科技助力团队（简称“北体大团队”）研发了无需标记点的人工智能人体运动视频解析系统，建立了投掷项目的动作技术数据库和个体化动作技术分析模型，为教练员制定训练计划、运动员改进技术细节提供了重要的科学参考。

　　北体大中国运动与健康研究院执行院长刘卉直言，女子投掷项目取得的优异成绩在意料之中，“于冰教授通过对模型参数的蒙特卡洛模拟，预测了运动员改善技术后能达到的成绩，以及这种成绩下拿牌的概率，3名运动员在奥运会上的成绩均在预测范围内。”

　　在竞技体育领域，北体大团队的主要任务是对运动员的动作技术进行分析与诊断，为运动员和教练员提供肉眼看不到的技术细节的定量描述。可以基于大量数据的分析，帮助运动员和教练员明确影响运动员表现的动作技术因素，从而能够有针对性地改进技术、提高成绩。

　　刘卉介绍，以生物力学为基础的运动员动作技术分析工作，对运动员改进技术、提高成绩至关重要。此外，对数据的分析还需要一定的概率论和统计学基础、计算机编程能力以及对项目本身的深刻理解。在所有投掷项目里，标枪和铁饼还要考虑出手时各项技术参数与空气动力学之间的关系。

　　在我国，对运动员动作技术进行定量的分析和诊断工作已有超60年的历史。刘卉对刘诗颖进行科技服务已有近10年，积累了刘诗颖比赛中百余次试投的技术数据，形成她的个体动作技术数据库。

　　除了对刘诗颖近10年的科技助力，从2018年开始，北体大团队还联合大连锐动科技公司，研发了无需标记点的人工智能人体运动视频解析系统。这一系统在几分钟内就能自动完成过去人工几小时才能完成的视频解析工作，极大地提高了生物力学科技助力的效率。

　　据刘卉介绍，传统的生物力学科技助力手段，是通过人工解析运动员训练的视频画面，耗时耗力耗人，信息反馈比较慢。还有一种方法是在人体上设置反光点，使计算机能够通过识别反光点来确定人体的运动，但这种方法只能在实验室里使用，不能在训练和比赛中使用。

　　无需标记点的人工智能人体运动视频解析系统研发成功后，北体大团队多次在全国田径锦标赛、冠军赛、投掷项群赛（疫情期间的特许赛）中采集运动员实际比赛中的生物力学数据，很快建立起我国投掷项目的动作技术数据库，并收集了大量的世界优秀投掷运动员的动作技术数据。

　　“据我们所知，这是目前世界上最大的投掷项目生物力学数据库。”刘卉透露，在这些数据的基础上，团队建立了适合我国运动员的个体化“动作技术分析模型”，每次采集数据之后，科研团队都会为中国田径队重点运动员提供详细的技术分析报告。

　　通过横向比较，中国运动员能看出与世界优秀运动员的技术差异，并估算需要哪些体能训练。通过纵向比较，能确定中国优秀运动员技术改进的进展和效果。也可以通过计算机模拟优化中国运动员的技术动作，为教练员制定训练计划提供重要的科学参考。

　　体现到个别运动员身上，北体大科技助力团队分析发现，巩立娇滑步距离越长，她的成绩就越好，滑步距离是影响她成绩的主要生物力学因素，王峥在第二圈最低点的球速与成绩的最大相关系数达到了0.94，突破点就是提高第二圈的球速，这些发现都为运动员改进技术、提高成绩做出贡献。

　　射击 决赛模拟系统

　　奥运会前，杨倩模拟赛发挥出色

　　中国射击队在东京奥运会射落4金1银6铜，打了一场漂亮的翻身仗。国家体育总局射击射箭运动管理中心主任梁纯表示，这是中国射击队自1984年参加奥运会以来取得奖牌数最多的一届。

　　这场漂亮翻身仗的背后，有众多运动员、教练员的汗水，有幕后工作人员的默默付出，也离不开决赛模拟系统、大数据分析系统等科技助力元素。

　　据新京报记者了解，自2018年起，国家体育总局射击射箭运动管理中心充分听取各方建议后，制定了包含体能训练、心理正念训练、决赛模拟系统、大数据分析系统在内的一系列科学助训方案。其中，射击决赛模拟系统于2019年4月启用。

　　该系统能够模拟既往世界高水平射击比赛，基于大量真实、详细的比赛数据，通过数据库虚拟出不同的参赛选手，通过比赛排名系统显示出国家队选手和虚拟选手的即时比分，实现真实运动员与虚拟运动员的对决。

　　此外，该系统按照射击比赛规则流程，自动实现中英文口令播报，通过多媒体渲染，模拟东京比赛现场的日语解说，制造不同的干扰因素，还原大赛的紧张气氛，从而提高队员心理抗压能力。赛后，系统还会提供数据自动归档、云端展示和数据分析服务，给出大数据分析报告，详细分析比赛中运动员们的心率、环数等数据。

　　奥运备战过程中，中国射击队总计装备了5套决赛模拟系统，其中10米靶场1套、25米靶场2套、50米靶场1套、决赛靶场1套，在队伍赴东京参赛前，累计使用决赛模拟系统进行了151场比赛。

　　今年6月，中国射击队内部通过该系统模拟了射击世锦赛，杨倩、杨皓然、张常鸿等成绩出色，虚拟选手均被淘汰出局，一个多月后的东京奥运会，以上3名选手不负众望，击败了众多世界顶尖高手，站上了最高领奖台。

　　东京奥运会结束后，杨倩的主管教练葛宏砖在接受采访时曾提及该系统的“功劳”，“奥运会上的许多对手，我们在模拟比赛中已经交过手了。虽然杨倩此前只在女子10米气步枪项目上夺得过洲际冠军，但我坚信她能赢，不仅仅是因为实力，还因为我们的准备更充分。”

　　巩立姣4届奥运会成绩

　　19.20米 季军 北京2008

　　20.22米 亚军 伦敦2012

　　19.39米 第4名 里约2016

　　20.58米 冠军 东京2020