Железный вратарь: как искусственный интеллект используют в футболе

В нашей прошлой статье мы рассказывали, как искусственный интеллект выигрывает у людей во всех настольных и компьютерных играх. К чемпионату мира мы решили посмотреть, как дела обстоят в футболе. Оказалось, что здесь ИИ пока не конкурирует с человеком, а наоборот — расширяет его возможности.

26 мая, в день финала Лиги Чемпионов в Киеве, Nissan показала небольшого робота Pitch-R, который за 20 минут расчерчивает линии футбольного поля на любой ровной поверхности. Идея компании в том, чтобы каждый смог сыграть в футбол на настоящем поле. Если бы Nissan продавал этот концепт, вы смогли бы его купить, найти подходящее место для игры и подождать, пока робот, снабженный датчиками и камерами, нарисует вам разметку экологичной краской, которая исчезнет через несколько дней.

Даже при применении Pitch-R на профессиональных стадионах сажать газон и ухаживать за ним будет все так же человек, а рутинную покраску можно частично автоматизировать.

Стартап Veo создает AI-камеру для записи футбольных матчей. Ее бета-версия умеет следить за мячом, распознавать опасные моменты и самостоятельно наводит свой «взгляд» на игроков. При необходимости Veo можно управлять и дистанционно. СЕО компании говорит, что в мире записывается менее 1% всех футбольных матчей — только популярные чемпионаты и команды с крупными бюджетами могут себе позволить постоянные профессиональные съемки. Это значит, что миллионы голов и красивых моментов остаются только в памяти игроков и их немногочисленных зрителей.

Veo не заменяет футбольных операторов: камера небольшая и не может брать крупные планы, зато хорошо подходит для точечной съемки. Кроме того, учитывая, что ее создают именно для тех матчей, которые сейчас вообще не записываются, речь идет скорее о повышении интереса к локальным небольшим командам, а не о замене профессиональных операторов в крупнейших матчах.

Топовые клубы используют камеры и GPS, чтобы собирать статистику: сколько пробежал каждый игрок, сколько пасов отдал, сколько раз терял мяч. Такая статистика покажет сухие цифры, но с их помощью невозможно понять, как именно игрок принимает решения на поле и как «набегает» свои километры.

Ученые из Ливерпуля предлагают использовать искусственный интеллект, чтобы сканировать поле и фиксировать каждое движение игрока, вплоть до мышц. Обладая такими знаниями, тренеры смогут четче видеть, насколько действия игроков на поле соответствуют их позиции, насколько их стиль отвечает выбранной тактике, и как они сочетаются друг с другом. Это позволит анализировать игру и выявлять слабые звенья на более глубоком уровне.

Идеальная слаженность на поле всех игроков команды — мечта любого тренера, но найти подходящего по стилю, духу и навыкам игрока очень сложно, а цена ошибки велика: восьмизначные трансферы уже стали нормой. Здесь на помощь также приходит искусственный интеллект.

Нидерландский стартап SciSports в партнерстве SAS использует машинное обучение и нейросети, чтобы каждую неделю анализировать около 1500 матчей в 210 чемпионатах по всему миру. Это позволяет в деталях измерить качество игры, способности и стоимость более 200 тысяч игроков.

SciSports уже оказывает услуги многим европейским командам и игрокам. Так один из нидерландских клубов нашел форварда из второго дивизиона, который на поле выглядел посредственно, но данные показали, что у него есть навык, который он не мог использовать в своей команде. Его наняли на позицию запасного нападающего, но вскоре он вошел в основу и стал одним из самых результативных игроков в стране.

Разработчики футбольных роботов грезят о том, чтобы победить человека. Пока матча между людьми и машинами не произошло, для тренировки и улучшения прототипов ежегодно проводится чемпионат по футболу среди роботов RoboCup. Впервые RoboCup прошел в 1997 году: все было максимально примитивно, с роботами на колесах, но уже в 2003 появились прямоходящие модели.

Чтобы создать достойного противника, в соревновании каждый год ужесточают правила. Зеленый ковер меняют на искусственный газон, а линии разметки и мяч перекрашивают в белый цвет — более сложный для распознавания. По скромным прогнозам организаторов, команда роботов сможет выйти на поле со сборной-чемпионом мира и выиграть не раньше 2050 года.

Перед создателями искусственных футболистов стоит еще много неразрешенных проблем. Как рассчитать силу удара на бегу? Как увидеть мяч, когда солнце светит в «глаза»? Как заставить робота бегать 90 минут без подзарядки и не слишком утяжелять его аккумуляторами? Что произойдет при столкновении человека и робота? Как обезопасить в этой ситуации людей?

RoboCup поднимает эти вопросы не только в контексте футбола. Многое в будущем взаимодействии человека и робота все еще неясно, но газон, окруженный трибунами, может стать одним из первых тестовых полигонов для такого общения.