在以往的足球比赛中，人们最担心的问（wèn）题之一（yī）就（jiù）是（shì）裁判误判越（yuè）位，因为哪怕是一（yī）个轻微的失误判决都可能（néng）影响整场（chǎng）比赛的（de）结果。不过（guò）现在好了，足球裁判将迎来一个强（qiáng）大的助（zhù）手——人工智（zhì）能。近（jìn）日，国（guó）际（jì）足联在其官方网站（zhàn）宣布，今年冬天举行的（de）国际足联卡塔尔（ěr）世界杯将首次正（zhèng）式（shì）使用半自动越位判（pàn）罚技术，该技术将利用人工（gōng）智能来（lái）辅（fǔ）助主裁判做出更精（jīng）准（zhǔn）的越（yuè）位判罚，最（zuì）大程度（dù）降低越位误判情况的出现。

人类（lèi）仅靠双眼很（hěn）难准（zhǔn）确判定（dìng）越位（wèi）

越位规则（zé）说（shuō）起来并不复杂，抛开一些（xiē）特殊（shū）情况不谈，通常来讲，其要求进攻方队员在传出最（zuì）后一脚球的同时，最后（hòu）一个接（jiē）球的进攻队员的（de）身体有效部位不得超过防（fáng）守方距离本方球门倒数第二远的队员的身体。

虽然（rán）说起来仅（jǐn）是短短几句话（huà），但在实（shí）际的比赛判罚中，要（yào）想准（zhǔn）确无误地（dì）判（pàn）断越位，无疑是件（jiàn）挺困难（nán）的事。根据北京体育大（dà）学中国（guó）足球运动学院教（jiāo）师、国（guó）际级足球裁判员艾（ài）堃介绍（shào），要想（xiǎng）做出（chū）一个准（zhǔn）确的越（yuè）位判（pàn）罚，裁判要在最后一脚传球的一瞬间，厘清传球队员、接球队员和（hé）防守队员三者（zhě）身体之间的位置关系。“球员时刻都（dōu）在不停地运动，要在传球的一瞬间同时定位多名队员之间的位置（zhì）关系（xì），这对于人（rén）眼来（lái）说是很有挑战性的。”艾（ài）堃（kūn）说（shuō），因此为了能够（gòu）更加清楚地（dì）判断球员（yuán）是否越位，足球比赛中会在（zài）两条边线外各设有一名助理裁判，以（yǐ）便其可以利用最佳观（guān）察视角，在（zài）瞬间做出准（zhǔn）确的越位判罚。

但随着足球运（yùn）动水平的不断提高，比赛节奏不断加（jiā）快，进攻（gōng）方式也越来越多样，即使（shǐ）助（zhù）理裁（cái）判（pàn）有着绝佳的观察位置和（hé）鹰一般敏锐的双（shuāng）眼，想（xiǎng）要（yào）单纯依靠人眼做出总是（shì）完全准确的越位判罚，已经越来越难。而随着视（shì）频转（zhuǎn）播技术的快速发展，尤其是高速摄（shè）像机（jī）的广泛应用，能够反复回放（fàng）的（de）转播（bō）画面（miàn）不仅提升了比（bǐ）赛的（de）公（gōng）平性，也给（gěi）利（lì）用（yòng）视频技（jì）术辅助判罚提供了可能，VAR视频助理裁判（以（yǐ）下简称VAR）便应（yīng）运而生。

艾堃向记者介绍，主办（bàn）方通（tōng）过布置在球场内的10—30个摄像机，来实现对比赛的实（shí）时记录，当出现影响比赛的关键（jiàn）节点时，VAR便会通（tōng）过回放视频画面为场上主裁提供（gòng）判罚参考。具体到越位判罚，艾堃表示，裁判首先要利（lì）用VAR进行“打（dǎ）点”，即通过逐（zhú）帧回放，确（què）定进攻队员传（chuán）出最后（hòu）一脚球的（de）时间。随后再以打（dǎ）点确定的时间为依据进行“画线”，确定接球的进攻队员和（hé）防守方距离本方球门倒数第二远的队员（yuán）之间的相（xiàng）对位（wèi）置，画出2D和3D的越位线。虽然（rán）相（xiàng）比人眼，VAR有着更精准的观察方式，但（dàn）其动辄长达（dá）数分钟的判罚（fá）时间（jiān）、吹毛求疵的判（pàn）罚尺度等，仍然屡遭球迷诟病。而在艾堃（kūn）看来（lái），“虽然目前VAR并不完美，但它确实为包括越（yuè）位在内的判（pàn）罚提供了真实客观（guān）的（de）事实依据。”

AI助裁判实现（xiàn）对越位的“一键判罚”

面对VAR称不上完美的表现，国际（jì）足联决定再进一步（bù），引入人工智（zhì）能技术来（lái）辅助越位判罚。相比VAR仍然依靠裁判员手动打点、画线，此次卡塔尔世界杯中即将（jiāng）应用的半自动越位判罚技（jì）术，则将这（zhè）一过程完全（quán）交（jiāo）给（gěi）人工智能系统，帮助裁判员（yuán）实现对越位的“一键判罚”。

但面对资深（shēn）球迷都不容易讲清楚的越位规则（zé），人工智（zhì）能真（zhēn）的可以（yǐ）理解吗？事实上，对于人工（gōng）智能来（lái）说，是否真正（zhèng）理解什么是越位并不重要，它要（yào）做的只是对收集到的各类（lèi）数据进行对比（bǐ）、判断（duàn），进而（ér）得（dé）出客观结果（guǒ）。其（qí）系统的（de）运行路（lù）径可（kě）以拆分为两个关键步骤。首先（xiān），要确定（dìng）进（jìn）攻队员最后一（yī）脚传球的时间（jiān）。这（zhè）一方面主要（yào）依赖于本届卡塔尔世（shì）界杯（bēi）的官方比赛用球Al Rihla。其（qí）内置的惯性测量单元（IMU）传感器（qì）在（zài）数个柔软支架的支撑下被（bèi）放置在了皮（pí）球内部的正中心，能够以每秒500次的频率向决策中心（xīn）发送皮球的运行数据。国际足联技术与创新总监约翰内斯（sī）·霍兹（zī）米勒（lè）表示，该传感器可以实时发送皮球在多方向运（yùn）行上的加速度信息，系统将根据皮（pí）球加速度（dù）的变化（huà），自动判（pàn）断出皮球离开进攻队员（yuán）脚部（bù）的精准时间。

在最（zuì）为关键（jiàn）的画越（yuè）位线环（huán）节，该系（xì）统主要依赖于布（bù）置（zhì）在体育场（chǎng）屋顶下方的12个专用跟踪摄像（xiàng）头。它们（men）将运用视频动作捕捉技术，跟踪每个球员（yuán）身体上的29个相关部位，形成29个数（shù）据点，以每秒50次的频率，将包含位置、时间等信息的数据发送（sòng）至决策中心。最后系统会将皮球传回的时间（jiān）信息和摄像头跟踪得到的球员肢体位置信息（xī）进行（háng）整合、计算，得出最（zuì）终（zhōng）的结果（guǒ）。

虽然（rán）听（tīng）起来（lái）有些复杂，但整个过（guò）程只需要（yào）3到4秒，裁判就可以得到（dào）一（yī）个（gè）由系（xì）统计（jì）算出的精（jīng）确结果。而如果最终主裁判（pàn）决定采纳该结（jié）果（guǒ），系统（tǒng）就会通过运动员身体上29个数据点采集到的（de）数（shù）据，借助3D人（rén）体姿态重建技（jì）术，自动生成一段3D动画（huà），该动画将以（yǐ）最佳视角详细画出越位线的位置以及越位球员在接球时身体各部（bù）位（wèi）的位置，并在体育（yù）场的（de）巨型屏幕（mù）上及（jí）转（zhuǎn）播画面（miàn）中播放，让球迷们看得“心服口服（fú）”。

既然人工智能如此强大，那么是否能（néng）够直接（jiē）取代主裁判做出最终的越位判罚？国际足联（lián）裁判委员（yuán）会主席皮耶路易吉·科里（lǐ）纳反复强调，该方案之所（suǒ）以命名为“半（bàn）自动越位判罚技术”，便是因（yīn）为其（qí）只能为主（zhǔ）裁判提（tí）供是否越位的参（cān）考结果，而（ér）无（wú）法做出（chū）最终（zhōng）判罚。艾堃也表示（shì），在进行越位判罚时，助理裁判员（yuán）不仅要根据客观事实（shí）做出判罚，在一些特殊情况下，还需要其根据规则对比赛发（fā）生的事实进行主观判（pàn）断，“比如处在越位位置的进（jìn）攻队员虽然没有接球，但（dàn）其是否干扰了对方队员、是否参（cān）与（yǔ）了进攻（gōng）、有没（méi）有通过移动来干（gàn）扰对方（fāng）队员处（chù）理球等，这些判罚（fá）涉及（jí）到对于比赛的深（shēn）入理解，机器暂时无（wú）法做出（chū）完（wán）全（quán）准确的判断。”艾（ài）堃说（shuō）。

AI技术（shù）已在多个体（tǐ）育项目中得（dé）到应用

虽然目前该越位判（pàn）罚技术（shù）尚未（wèi）在所有足球（qiú）比（bǐ）赛中普及，但与其采用相似的（de）动作捕（bǔ）捉技术、3D人体姿态重建技术的（de）人工智（zhì）能系统（tǒng）已在多项体育赛事、训练中广（guǎng）泛（fàn）应用。在（zài）2021年进行的东京奥运会上，中国跳水“梦之队”表现堪称完（wán）美（měi），拿下7金5银的优秀成绩，人工智能教练便是幕后功臣（chén）之一。

该教练系统由（yóu）中国国家跳水队与百度共同推出，是（shì）国内（nèi）首个“3D+AI”跳水训练系（xì）统。根据参与该项目的百（bǎi）度资深（shēn）研（yán）发工程师（shī）卢飞翔（xiáng）博（bó）士介绍，该系统通（tōng）过高速摄（shè）像机捕（bǔ）捉运动员自（zì）踏上跳（tiào）板至完全入水之（zhī）间的2D高清画面，随后通（tōng）过大（dà）脑3D视觉技术以（yǐ）及深度神经网络技术估算出运动（dòng）员的三维姿态，并获得（dé）每个关节的三维角度。随后再通过人（rén）体三维重建技术，将跳水全过程进行（háng）三（sān）维（wéi）再现，在此基（jī）础上，还可以实现对跳水动作精准的量化评估（gū），模拟裁判打分。

不（bú）只（zhī）是辅助训练，人工智能在体育赛事中的应用已经（jīng）越来（lái）越多。在2021年2月举办的北京冬奥（ào）测试赛中（zhōng），由（yóu）小冰公司研发的人工智能裁（cái）判与教练系统“观君”便担任了（le）空中（zhōng）技巧项目唯（wéi）一的竞赛（sài）裁判。成功完成了个人（rén）预决赛、超级决（jué）赛、团（tuán）体预决赛（sài）共44人次执（zhí）裁，获得（dé）了国际雪联、国家体育总局冬季运动管理（lǐ）中心的一致认可，而（ér）这也（yě）是人类历史上首次（cì）在无人工干（gàn）预的情况下，由人工智能（néng）独立完成大赛的执裁任务。

根据小冰公司CEO李笛介绍（shào），“观君”解（jiě）决了运动员动（dòng）作姿态识别难题，并在训练数据非（fēi）常（cháng）稀少的情况下构建起了冰（bīng）雪运动分析（xī）模型（xíng），能够对空（kōng）中（zhōng）技巧（qiǎo）运动员的运动轨迹、身体姿态、出台（tái）角（jiǎo）度、高远度等多维度指标进行（háng）分析（xī），学习、模（mó）拟国际大（dà）赛的（de）裁判（pàn）打分（fèn）标（biāo）准。对于这一系统的未来应用，李笛表示，目前所展示的技术（shù）往往（wǎng）是阶段性（xìng）的（de）开始（shǐ），他相（xiàng）信未来人工（gōng）智能在体育训练等方面的（de）应用将（jiāng）很快普及到寻常（cháng）百姓家。