10月12日消息，AI技術(shù)已在越來越多行業(yè)應(yīng)用，通過大規(guī)模數(shù)據(jù)分析輔助決策，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的更強智能化。
剛剛閉幕的東京奧運會上，中國賽艇隊&皮劃艇隊共斬獲兩金兩銀兩銅，取得歷史最好成績。而這一成績的背后，也有AI能力的貢獻(xiàn)。
賽艇無疑是力量耐力運動、是一項重復(fù)性周期運動。通常情況下，完成2000米比賽通常需要劃槳210-230次。對于專業(yè)賽艇運動員而言，每周進行14-18次、17-23小時訓(xùn)練是常事。當(dāng)運動員體能達(dá)到了一定的程度后，再想有所提高就會遇到瓶頸。
如何突破訓(xùn)練瓶頸，讓賽艇隊員個人和團隊協(xié)作迸發(fā)出更大潛能？比人眼看得更多的計算機視覺技術(shù)是否能應(yīng)用于賽艇訓(xùn)練監(jiān)測、督導(dǎo)呢？懷著這樣的目標(biāo)，戴爾科技團隊決心用科技賦能中國國家賽艇隊及皮劃艇隊。
事實上，2019年戴爾科技集團就正式成為“中國國家皮劃艇隊官方贊助商”及“中國國家賽艇隊官方贊助商”，同年11月，戴爾科技集團進一步與中國皮劃艇協(xié)會和中國賽艇協(xié)會簽署水上實驗室的技術(shù)戰(zhàn)略合作。此后的2021年7月6日，中國賽艇協(xié)會、中國皮劃艇協(xié)會、人體運動表現(xiàn)和健康發(fā)展中心（簡稱“PHD”）與戴爾科技集團共建“大數(shù)據(jù)與人工智能聯(lián)合實驗室”正式揭牌。
在此期間，戴爾科技集團中國研究院高級主管科學(xué)家、美國麻省大學(xué)計算機工程專業(yè)博士李三平帶領(lǐng)的技術(shù)團隊深入國家賽艇隊的日常訓(xùn)練，與國家隊隊員們同吃、同住，全方位監(jiān)控隊友身體機能和訓(xùn)練數(shù)據(jù)，共同度過了40多個日夜。
戴爾科技團隊專為中國國家賽艇隊及皮劃艇隊研發(fā)了“綜合智能訓(xùn)練輔助系統(tǒng)”，使得每一位運動員的訓(xùn)練數(shù)據(jù)報告分析更精確，訓(xùn)練計劃更科學(xué)，輔助教練員、運動員突破訓(xùn)練瓶頸，取得更佳賽績。
邊緣智能、姿態(tài)檢測 賦能賽艇訓(xùn)練
在李三平看來，賽艇訓(xùn)練場景，從技術(shù)的角度來看是一個特別理想特別完美的邊緣智能應(yīng)用場景。
國家賽艇隊在全國各地及全球各地訓(xùn)練比賽，場地多變，同時又有水上訓(xùn)練、室內(nèi)訓(xùn)練等方式，另外訓(xùn)練場地的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量也無法保障。就賽艇訓(xùn)練而言，運動員主要是練習(xí)技術(shù)動作的穩(wěn)定性和自己的耐力。在比賽中，運動員的技術(shù)動作質(zhì)量和效率尤其關(guān)鍵，日常訓(xùn)練的目標(biāo)就在要保證技術(shù)動作質(zhì)量的同時，實現(xiàn)在賽艇里程不同階段的效率最大化。
這些都要求服務(wù)賽艇隊員的“綜合智能訓(xùn)練輔助系統(tǒng)”能夠有足夠的邊緣智能能力。比如精準(zhǔn)的姿態(tài)識別檢測能力和極低的反饋延遲，才能在運動員訓(xùn)練時實時提供姿態(tài)糾正建議。
戴爾科技賦能賽艇訓(xùn)練“綜合智能訓(xùn)練輔助系統(tǒng)”軟件一體化解決方案
包含邊緣計算盒子、戴爾公司的移動工作站、SDP流數(shù)據(jù)平臺等
事實上，戴爾科技幫助中國賽艇隊設(shè)計的“綜合智能訓(xùn)練輔助系統(tǒng)”是一套基于人工智能的運動生物力學(xué)分析模型、戴爾SDP流數(shù)據(jù)平臺以及GPU高性能計算而開發(fā)的一套邊緣流數(shù)據(jù)處理和人工智能整體軟硬一體化解決方案。
具體而言，戴爾科技技術(shù)人員通過在靠近運動員端架設(shè)攝像頭，精準(zhǔn)采集運動員訓(xùn)練時的高頻視頻數(shù)據(jù)，再通過基于人工智能的運動生物力學(xué)分析模型對視頻畫面中的每一幀進行姿態(tài)檢測，向運動員實時反饋訓(xùn)練情況。
比如運動員在訓(xùn)練時大腿是不是伸直了，手臂是不是有拉到最大角度，運動員的劃槳速率、呼吸頻次、肌肉力度、運動姿態(tài)等所有這些信息都會在實時輔助系統(tǒng)中實時同步展現(xiàn)。
當(dāng)運動員訓(xùn)練時，可以根據(jù)屏幕內(nèi)的信息實時調(diào)整訓(xùn)練狀態(tài)、劃槳速率與頻次等。系統(tǒng)也會實時分析和判斷，糾正運動訓(xùn)練中動作角度、力度，以及穩(wěn)定性的偏差等等，最終確保運動員訓(xùn)練動作質(zhì)量達(dá)到更優(yōu)，實現(xiàn)賦能賽艇訓(xùn)練的目的。
賽艇訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集是關(guān)鍵
通常而言AI涉及“數(shù)據(jù)、算力、算法”三要素，在賦能賽艇運動這件事情上，在算力和算法上都有深耕的戴爾科技團隊看來，要構(gòu)建高精度的運動生物力學(xué)模型，關(guān)鍵點在賽艇訓(xùn)練數(shù)據(jù)的采集上。
李三平介紹，為了構(gòu)建一套專用于賽艇運動項目的數(shù)據(jù)集，戴爾科技技術(shù)團隊更多的時間用在和賽艇教練員的深入溝通上。“從剛開始大家可能各說各話，到能互相理解對方需求，再到了解教練員想看的東西，再落實到代碼和技術(shù)實現(xiàn)上，最后系統(tǒng)給出的數(shù)據(jù)是不是能滿足教練員的需求等”，這些都需要細(xì)致的溝通。
賽艇是一個背向終點的運動項目，在日常訓(xùn)練中特別強調(diào)賽艇運動員的技術(shù)動作質(zhì)量。對于賽艇運動員的艇上動作簡單拆分兩個大的階段：一個是拉槳，一個是回槳。
拉槳最開始的位置，軀干折疊在一起，手臂伸直，從最前端拉到最遠(yuǎn)端，然后就開始回槳的階段。事實上拉槳和回槳的時間不是對等的，有一個推拉時間比，這個比例有一個黃金范圍，也就是 通常而言，在黃金范圍內(nèi)的賽艇會速度更快。我們?nèi)シ治鲞@個推拉槳動作的時候，會發(fā)現(xiàn)有很多因素會影響到具體的值，當(dāng)然也會和運動員的個人條件相關(guān)。
據(jù)悉，戴爾科技提供的賽艇訓(xùn)練運動生物力學(xué)模型采集了運動員身上的25個監(jiān)測點數(shù)據(jù)，能從精度上保證對賽艇訓(xùn)練的精準(zhǔn)識別和分析。
李三平透露，在2019年的時候，運動員在艇上劃的做功是310多瓦，借助賽艇訓(xùn)練“綜合智能訓(xùn)練輔助系統(tǒng)”的輔助，一年后2020年的時候這一數(shù)值已經(jīng)提高到了370多瓦。
超低延時 實現(xiàn)不干擾運動員的反饋
作為賽艇運動輔助訓(xùn)練系統(tǒng)，除了要比教練員看得更清楚外，還要做到不干擾運動員訓(xùn)練的“指導(dǎo)”。
在李三平看來，做到對運動員不干擾，有兩個條件要滿足，第一，系統(tǒng)反饋給運動員的調(diào)整指導(dǎo)建議要足夠及時。訓(xùn)練中，運動員的動作連續(xù)而快速，1秒多就做一個動作。如果我們的系統(tǒng)反饋哪怕延遲半秒，就會出現(xiàn)運動員已經(jīng)在做下一個動作，而系統(tǒng)給出的糾正姿態(tài)建議還是針對上一個動作的，這無疑就是對運動員訓(xùn)練的一種干擾。
另一個方面是，戴爾科技的這套系統(tǒng)反饋給運動員的內(nèi)容展示，是不是足夠清楚明了，不需要運動員花費時間去理解，再去糾正動作。
為了解決上面的兩個問題，戴爾科技的這套“綜合智能訓(xùn)練輔助系統(tǒng)”將所有的數(shù)據(jù)采集、模型推理、運動生物力學(xué)分析都放在邊緣端進行，保證延遲越低越好。
同時，反饋方案也進行了多次迭代，現(xiàn)可分別提供運動員視圖和教練員視圖。其中運動員視圖信息做到最簡化，讓運動員一眼就能看懂；針對教練員的視圖，則會提供運動員訓(xùn)練的全面信息，并支持定制化。
李三平強調(diào)，一切努力都是為了更好地服務(wù)賽艇運動員有效訓(xùn)練。未來戴爾與國家賽艇隊還將在更多領(lǐng)域進行新的科技賦能探索。
由中國賽艇協(xié)會、中國皮劃艇協(xié)會、人體運動表現(xiàn)和健康發(fā)展中心（簡稱“PHD”）與戴爾科技集團共建“大數(shù)據(jù)與人工智能聯(lián)合實驗室” 今年7月正式揭牌，可以期待的是這個實驗室將為科技賦能體育運動帶來更多新突破。
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