徐梦桃空中技巧夺金!她背后竟还有一位虚拟教练?

训练20年,经历了16年四届的奥运周期,徐梦桃在她31岁时终于赢得了属于自己的第一枚奥运金牌。

对于这个项目来说,这已不是她最好的年纪,但却是她状态最佳的一次冬奥会。

在此前三届的冬奥征程中,她走过了温哥华、索契以及平昌,她一次次的与金牌擦肩而过。终于这次在北京冬奥的家门口,徐梦桃等来了她当之无愧的金牌。

难度系数4.293的bFFF动作,直体后空翻转体360度接360度再接一个360度的她完美落地。

全场108.61的最高分,她仰天长啸“呀~”,彷佛释放了自己全部的压力。

中国自由式滑雪女子空中技巧队的首枚奥运金牌在此诞生。

央视直播的现场,来自美国的运动员,赛场是对手,生活中则是好友的阿什利考德维尔也眼含热泪,拥抱她良久,大声喊出:“桃桃,奥林匹克冠军!我真为你感到骄傲!”这种超越胜负的友谊,也着实令人动容。

而在央视随后的节目中,一个名叫“观君”的人也迅速吸引了人们的注意。

“观君”并非人类,“他”是小冰公司研发的人工智能裁判与教练系统。在此之前,他已经秘密参与到空中技巧项目的辅助训练近三年之久。

央视也评价称,这将是“一块颇具科技分量的金牌”。

金牌背后的科技分量

在很多观众的认知里,空中技巧项目更像是一个从高跳台上俯冲的空中体操,观赏性很强。

一开始,空中技巧运动员通过助滑坡加速,最后在大跳台上起跳,腾空到空中完成空翻、转体动作后在着陆坡着陆并滑下至停止区停止。

整套动作遵循一套规整严格的打分机制,裁判员会通过对起跳、空中、落地等三个阶段的计分评判。

不过,空中技巧在训练时一定具有相当的危险性。一定有人好奇,运动员是通过什么样的环境进行提升训练?

《CCTV纪录》揭露过徐梦桃训练的场景:在训练基地里,支起了六层楼高的跳台,而训练场地的落地部分,是由一个露天的水池来代替雪场。她从陡坡向下速滑,在空中腾起训练,最后坠入游泳池之中。可见空中技巧的训练强度。

不过,一方面是受到训练环境的影响。另外,由于运动员每天训练量有限,空中技巧会耗费大量的体力和精力,所以为了提升训练效率,就需要强化运动员对高分动作的记忆。

以前更多是通过录像回放的方式完成。最早教练员们通常是组织运动员们观看训练、比赛录像,对运动员的整套动作中的某一个动作进行回放,教练们甚至需要逐帧分析运动员的动作并给出较为主观的评价,并且按照技术动作的打分标准,分析每个技术动作的伸展程度、分数、缺陷以及需要提升的要素等等。当然复盘也很难系统性地展示包括重心、曲线数值以及腾空高度等信息。

这位自由式滑雪空中技巧项目虚拟裁判和教练——“观君”的作用就在于此——通过图像识别和实时数据分析带给运动员团队更明显的运动认知。

据了解,观君的背后正是“观君小冰系统”(Xiaoice-International Athletic Scoring System, X-IASS),依托小冰全球领先的计算机视觉及完整框架技术,首创了“小样本、大任务”的冰雪运动分析模型(Xiaoice CV Analysis Model for Winter Sports),为教练员和运动员提供实时、专业的评判及指导意见。

为了更严格和专业的判别扣分动作,并对起跳、空中、落地三个阶段的全流程动作进行量化,观君设定了与国际裁判计分准则保持高度一致的计分体系,并且在回溯时支持运动轨迹、身体姿态、出台角度、高远度等多维度指标分析,大大提升了运动员们的训练效率,给教练员提供指导依据。

比如此前视频回放时,教练员往往需要一帧一帧的暂停分析动作。但观君已经可以直接给出运动员出台的速度和角度、最高点高度,以及落地点重心等关键信息,相当方便。

运动员完成动作后,甚至可以实时给出动作分析、结果分以及错误动作提升等。

可以看到,这套系统在得到更多标签化的客观数据之后,借此形成一套独特的辅助教练和评判系统,也有效减轻了教练和运动员的负荷。

不仅如此,观君其实认识每一位运动员。

这是因为这套系统支持长期观测数据,他为每位队员建立了专属运动档案,用于追溯每一跳的动作细节,聚合呈现长期训练效果,辅助制定科学训练计划。

多样化虚拟人已走进生活

实际上,此前品玩已经介绍过小冰和国家体育总局冬运中心合作的AI裁判与教练系统。

而随着虚拟人技术迎来了更广阔的应用场景,小冰公司也赋予了这套AI裁判与教练系统一个虚拟人的特征,包括了他的外貌、声音和独特的性格等。通过小冰深度神经网络渲染技术(XNR),观君拥有了与其专业特征相吻合的人类生物学特征。

在外表上,他是一位阳刚帅气的新时代男性。

观君,听起来有着“冠军”之意。殊不知,探究这项AI技术融入体育的过程,其实也像是运动员挑战“金牌”的过程。

2018年,观君开始学习并掌握空技项目相关知识,于2019年12月加入空中技巧队。

2020年12月起,观君开始了长期随队训练,他在跟队过程中持续累积训练数据,不断提升业务能力——从最初仅能实现空中动作评分,迅速提升到覆盖起跳、空中、落地三个阶段的全流程评判工作。

2021年2月举行的北京冬奥测试赛中,他已经担任空技项目的唯一竞赛裁判,成功完成了个人预决赛、超级决赛、团体预决赛共44人次执裁.

2021年6月起,在为期五个月的夏季训练中,观君负责提供日常训练保障。7月,观君协助选拔出六名冬奥试滑员。

2021年10月至11月,观君随队转战冬季适应性训练。

在技术上,这套系统其实基于大量训练数据进行模型修正,根据运动序列预测,做出针对竞技体育特点的目标跟踪、目标检测和识别,包括骨架识别等。

从转播画面也可以看到,现场其实会有很多反射光线的干扰,而且传统的骨架模型是识别不出冰雪运动员骨架的。在执赛期间,观君成功克服了大场景下拍摄目标小、现场干扰多、夜间采光不足等困难,在人类历史上首次实现了无人工干预,完全由人工智能裁判完成的全自动评判工作。

严寒环境下,观君也稳定实现了每跳次的实时计算评分,有效保障了冬奥测试赛顺利进行,其执裁水平也得到了国际雪联、冬奥组委、国家体育总局冬运中心的一致认可。也恰巧呼应了他的大名。

与观君类似的,还有播报气象的虚拟主播——冯小殊。

他同样是诞生于小冰框架的虚拟气象主播,这是小冰框架虚拟人技术解锁的又一新场景,由中国气象局华风气象传媒集团和小冰公司联合创造。

北京冬奥会期间,冯小殊也在持续播报“冬奥公众观赛气象指数”,内容涉及户外观赛人体感受、健康提示,包括体感寒凉指数、穿衣指数、感冒指数、冻伤指数、防晒指数、护目镜指数等气象指标,为观赛人群及时传递户外场馆精细化气象指数服务信息,为公众健康、安全观赛提供气象条件参考依据。

值得一提的是,将包括虚拟人的面容、表情、肢体动作在内的整体自然度提升至与真人难以分辨的程度,通过小冰的技术框架,其训练周期也仅为短短的一周。这也为虚拟人技术的落地应用带来了更大的想象空间。

奥林匹克的精神是探索人类的极限,但金牌的背后往往是运动员和教练整个团队的共同努力。

小冰公司首席执行官李笛称:“很高兴观君能有幸为冬奥夺金贡献绵薄力量,这是体育产业迈入人工智能时代的新一步。小冰将持续与各行业客户和合作伙伴一起,为亿万用户创造出永不疲倦、安全可靠、稳定输出的AI beings。在体育领域,我们计划覆盖从竞技场内的专业AI教练,到体育资讯主播、赛事场馆虚拟员工、校园体育助理、大众健身教练,乃至运动品牌AI设计师的完整场景。”

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