“中国飞鱼”潘展乐破世界纪录背后的科技赋能，来自上海的这所高校
2024-08-18 05:45:00 作者：秦东颖 来源:上观新闻 选稿：朱雯
“中国飞鱼”潘展乐在巴黎奥运会男子100米自由泳项目夺得金牌，并打破世界纪录。他还与队友一起拿到4x100米混合泳接力项目金牌，在最后一棒游出超世界纪录的成绩，打破了美国队在该项目40多年的金牌垄断。
刚刚过去的巴黎奥运会，中国体育代表团以40金、27银、24铜共91枚奖牌，取得中国自1984年全面参加夏季奥运会以来境外参赛历史最好成绩。历史性成绩的背后，离不开科技的助力。在备战巴黎奥运会周期，上海体育大学科研团队全程、直接参与多支国家队的备战与参赛，为国家队的夺金提供了强有力的科技保障。

AI科技助力奥运
当潘展乐让世界惊讶于他的“非人类”成绩，也应验了上海体育大学刘宇教授说的那句，“奥运竞技场已不仅是各国运动员生理机能的比拼，而是体育强国、科技强国的比拼。”
从东京奥运会到巴黎奥运会，本届赛事备战周期被压缩至三年，这无疑对教练和运动员的训练效率提出了更高要求，如何在压缩的时间内，实现训练效果的最大化，成为摆在所有人面前的头等大事；减少训练中的伤病风险、提升时间利用效率、精准拉升竞技表现，成为每支运动队最为紧迫且至关重要的任务。
潘展乐在一次访谈中“揭秘”，“我的底气就是每天都认真训练，加上我们有优秀的科研团队，那些机器能够逐帧分析技术动作，包括瑕疵、水下腿等。”
在国家游泳队训练馆，有这样一位“科技助手”——“3D+AI”辅助训练系统。针对游泳出发、途中游、转身、冲刺等不同环节的训练要求，科研人员利用1个3D水上摄像头、16个高精度的水下摄像头，搭建了一套水上水下全程50米的训练系统，帮助队员们进行日常训练。
这套系统背后是由上海体育大学与百度合作的“上体体育大模型”提供技术支撑。百度-上体智慧体育创新中心研究员卢飞翔介绍，“这16个相机就像一把尺子，可以帮助运动员记录出发距离、入水角度、途中用时等关键数据，这样能够在各个点位更精准地与运动员的训练目标进行对比。”
中国跳水“梦之队”包揽巴黎奥运会跳水项目全部八枚金牌，“水花消失术”的背后，同样有“3D+AI”辅助训练系统助力。专门为中国跳水队量身定制的跳水辅助训练系统，采用云、边、端一体化技术，能够实现数据采集、量化分析、结果呈现的全流程自动化与智能化。可以通过人工智能技术和大数据分析技术，提出优化方案，矫正、完善运动员整体动作的流畅度和精准度。
有了AI技术支撑最大的区别是，以前进行跳水、游泳训练，只能通过摄像机拍下运动员训练时场景，回去后再分析数据；如今运动员入水出水的一刹那间，分析数据就被教练员掌握，由此极大增强了训练效果。
备战巴黎奥运期间，上体体育大模型及其科研团队服务跳水、游泳、田径、体操、蹦床、攀岩、羽毛球等多支国家队；此外还有7支科研团队服务保障篮球、拳击、击剑、皮划艇等项目国家队。

在三人篮球项目，由上海体育大学国家体育总局运动技战术分析重点实验室成员张铭鑫副教授牵头，将AI大模型技术应用于数据统计和比赛视频处理。运动员无须佩戴传感器，团队便可以通过计算机视觉和三维动作捕捉，获取运动员在三维空间中跑动的方向、距离、加速度、位移的距离大小等信息，然后运用公式算出他们在比赛当中的实时强度、负荷水平、跑动行为和战术执行情况等，为三人篮球国家队的训练和竞技策略提供更加科学的数据支持。
上海体育大学中国羽毛球学院羽毛球技战术分析团队负责人盛怡副教授带领团队为国家羽毛球队提供跟队备战服务。团队依托视频处理、AI算法及知识图谱等数字化、智能化的数据采集，构建数据库，与教练员、运动员进行沟通，对特定的分析指标进行数据筛选，让运动员更加了解自身及其主要对手在比赛中的表现，帮助运动员在比赛中更好地发挥出自身的水平。
此前参与国家重点研发计划项目“科技冬奥”专项的主要科研人员，上海体育大学伍勰副教授在巴黎奥运会期间率队服务国家皮划艇队，团队研发的皮划艇智能配速训练艇项目已经投入训练使用。智能配速艇可针对性配置分段速度，运动员通过跟随的方式完成既定的训练目标，也可以配置当前对手或世界顶级运动员的数据，在模拟实战中“一较高下”。

探索“校企合作”新模式
随着计算机视觉、自然语言处理、大模型等人工智能技术的飞速发展，体育行业正迎来全新的发展机遇。2023年，上海体育大学与百度签署战略合作协议，共同成立“上体—百度飞桨智慧体育技术创新中心”，围绕人才培养、技术创新和产业转化展开深度合作。今年6月，上海体育大学正式对外发布国内首个体育行业大模型——上体体育大模型。
科技助力奥运不断升级迭代，上体体育大模型的推出是百度文心大模型在体育领域的一次深度应用。目前的上体体育大模型1.0版包含文献大模型、动作技术识别与分析大模型、多模态大模型等三个板块。其中，文献大模型集成了数万篇体能相关科研文献，能够对相关问题进行更加专业和系统的解答。动作技术识别与分析大模型能够有效支持多体育项目的专业分析，数据分析结果还能用于比赛视频的AI解说。多模态大模型则能够有效支持学科的交叉融合研究。
上海体育大学作为中国最早的体育高等学府之一，早在2003年就成立运动技能研究中心，拥有国内一流实验测试大厅和科研设备场所。竞技体育项目的生物力学、运动装备生物力学研究、神经生物力学增能等前沿技术……都是该校体育科研团队多年潜心探索钻研的领域。
人工智能在体育事业的发展中扮演着越来越重要的角色。近年来，上海体育大学大力推进教育部、国家体育总局、上海市省部级重点实验室等重要研发创新平台建设，深入开展“大手拉小手”同城协作，积极探索“校企合作、产教融合”新模式，主动实施学科交叉。
上海体育大学校长毛丽娟教授表示，未来，上海体育大学还将不断对上体体育大模型进行更新迭代，让人工智能更大范围和更大程度赋能学校人才培养和科学研究，助力学校建设中国特色世界一流体育大学。