保障体育赛事公平,人类裁判是否会被逐渐取代?

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转载来源【THU体育科技评论

选自2023年11月29日发布的文章【机器判罚系统越来越越普遍,人类裁判未来真的会消失吗?】

作者:李晨曦

由于大脑和人眼存在闪滞效应,人类几乎无法实现完美的判罚

网球的鹰眼和Foxtenn高速多机位摄像头系统、棒球的ABS好坏球判断系统、足球的门线系统和半自动越位判定系统(SAOT)、NBA的眼干扰球判罚系统,体育领域的机器裁判应用似乎正遵循“滑坡理论”(越来越多的判罚环节交给机器直至裁决每个动作)。

然而,科技视角而言,系统存在某时出现故障的可能是必然的,“人类对机器的信任”也将是一直被争论的哲学问题,人们有必要对机器与人类互动中的信任进行量化、评估和工程设计

长远来看,机器人裁判将在缺乏人力资源的领域(低级别或偏远地区赛事)大量出现并发挥重大作用,而在每一个决定都至关重要、备受关注的最高级别联赛,真正具有挑战的是如何让人类裁判和机器裁判各司其职、互不干扰

加利福尼亚大学心理学系的格利特-毛斯(Gerrit Maus)发现,大脑可以制造视错觉,以补偿眼睛所跟踪的物体轨迹的速度。为了确定物体的运动轨迹,大脑可能会预测物体的位置,即使这种预测是错误的。这就是所谓的闪光滞后效应,用体育术语来说,这就是人类无法实现完美判罚的科学证明

2005年的一项研究对比了边线裁判与越位回合的相关角度和攻方的远近距离,他们发现,在足球比赛中,闪滞效应在越位判罚中确实发挥了影响。在裁判眼中,高速运动中的球员要比他们的实际位置更靠前

在对2002年世界杯的所有越位判罚进行分析后,他们发现有26.1%的越位误判是在边裁举旗的情况下发生的,而26.5%的越位误判是在边裁未举旗的情况下发生的。

有趣的是,在2017年进行的一项研究也显示:网球比赛中的裁判误判率与足球几乎相同。此时,鹰眼技术已经在ATP 1000大师赛(每年在不同城市举办的9项ATP赛事总称)中使用。

研究人员对球员提出异议的所有击球进行了研究,裁判员针对所有这些击球都调取了鹰眼回放。审查结果显示,人眼的误判率为27%,几乎与足球比赛中的误判率相同。

在网球运动中,这种光学效应已被研究多年,尤其是在球速最快的发球环节

1980年,为了观察哪些球落到了线内,运用红外线技术的“独眼巨人”系统问世。由于昆虫或风中的微粒可能会触发系统,因此该系统进行了改进,一直使用到2005年,才被多摄像头系统“鹰眼”取代。

对网球误判的调查显示,误判一般发生在33毫米的范围内,而这项技术的精确度达到了毫米级。随后推出的Foxtenn系统于2023年开始使用,每秒可捕捉2500幅图像,而鹰眼仅能捕捉 340幅。

在棒球领域,MLB正在测试Trackman系统,这是一种ABS(自动化判断球体和击球)技术,也可与鹰眼配合使用,以解决这项运动中最有争议的判罚:某次投球是坏球还是好球

在足球领域,除了VAR外,还引入了针对幽灵进球(足球没过门线却被判进球,或是球已经越过门线却被判无效)的门线技术,以及针对越位的SAOT系统。SAOT系利用球场周围的12台摄像机监控每名球员身上的29个点,每秒捕捉50幅图像,以最小的延迟重现3D化的比赛回合。它被称为自动或半自动越位系统

NBA的鹰眼系统也进入了最后实施阶段,该系统可实时追踪每个球员身上的29个点和篮球本身。该系统旨在取代Second Spectrum(第二光谱)系统,后者使用六台摄像机对球员的躯干进行二维追踪。

现在,NBA回放中心有了新的算法,来确定篮球在被防守球员触碰时是上升还是下降状态、篮球是否先碰到了后场篮板。

这项技术不仅可用于判罚,还能用来收集一般数据,以增强转播效果。它将提供传球速度、冲刺状态、投篮角度、起跳高度、球员之间的距离、投篮时手臂的伸展,甚至手的角度等信息。此外,处理这些数据还有助于生物力学分析,将对球员训练、赛前准备和整体的表现潜力产生重大影响。

这一连串的优势表明,科技裁判将不可避免地越来越普遍,不过其他潜在的应用也可能让人工裁判发挥作用。

在足球领域,国际足联之前还不愿引进裁判技术。多年前,足联主席布拉特还想在全球范围内保证足球比赛的一致性,因为足球是世界性的。还有人认为,暂停会破坏比赛的流畅性,而且球迷们喜欢讨论有争议的裁判判罚。现在,这些想法很快就消失了,随着VAR的引入,这些讨论已不复存在。如今这套系统虽然还有一定争议,但已经得到了广泛认可。

在早期反对技术的理由中,最引人注目的是“滑坡”理论——如果国际足联接受球队意见,引入门线技术,就会有更多人呼吁引入更多的自动判罚技术,直到比赛中的每个动作都被自动化裁判监控和判决。普拉蒂尼曾经认为,每一次技术进步都会促使下一次的技术进步。这位时任欧足联主席表示,他不允许技术进步导致足球“不那么人性化”。

事实上,体育运动在不断进步,关于“人在体育运动中的作用”的讨论也比以往更加激烈。专注于数据收集和分析的初创公司Soccerment主管阿尔多-科米表示,球场上的摄像头只会越来越多,收集到的信息也会越来越多。这些数据将使吹罚更精准、为提高战术质量和表现水平提供重要见解

科技的飞速进步必然会导致人工智能的发展,从而自动做出吹罚决定:这是一个没有人工裁判的未来。

然而,所有迹象都表明,从中期来看,即使数据收集量呈指数级增长,并具备“训练人工智能进行裁判工作”的能力,技术解决方案也只会作为补充,而不是完全取代人类

但裁判工作所需要的人数还是会不断减少,在网球领域,ATP已经宣布,到2025年,边线裁判将被摄像头和人工智能系统取代

但我们必须记住,技术也会失败

在最近的全爱尔兰男子足球锦标赛上,鹰眼系统在戈尔韦对阵德里队的半决赛中因硬件问题出现故障。足球显然是穿过了球门门柱,但技术系统却没有判罚得分,主办方不得不在中场休息后进行修正。虽然这可能只是一个简单的、很容易纠正的技术错误,但还是影响到了技术的可信度。这就引出了机器人和自动化领域的争论或哲学问题:人类对机器的信任

在美国网球公开赛安迪-穆雷与科伦坦-穆特的比赛中,裁判回放比赛的软件——相当于VAR——崩溃了,他们无法回放一个错误的裁决。

穆雷评论说,虽然技术是好的,但如果它停摆了,那就是“一场闹剧”。在此类事件的影响下,另一名网球运动员亚历山大-达维多维奇在马德里公开赛上提出抗议,他认为Foxtenn(红土赛场的判罚辅助系统)出了故障,错误地判定了对他不利的分数。

在科技领域,系统某一时刻会出现故障的可能性是必然的。无论是软件错误还是系统故障,这些错误都不可避免地会引发达维多维奇这样的反应,这些反应还会反复上演。几十年来,用户与机器人之间的不信任现象一直是研究的热点。

研究表明,人们有必要对机器与人类互动中的信任进行量化、评估和工程设计。事实上,最近的分析发现,在足球等运动中,机器人并不一定被视为优秀的裁判。普通大众最初都对技术抱有主观看法,只有发生和上述事件类似的情况,这种信任才会受到无可挽回的损害。

总之,对于人类来说,裁判的未来并不那么黯淡。可以预见的是——从长远来看,机器人裁判将在缺乏人力资源的领域大量出现,例如发展联盟和业余联赛。裁判员短缺是一个全球现象,已经对基层体育产生了一定影响。在这方面,科技可以成为这些赛事的生命线。然而,在最高级别的比赛中,每一个决定都至关重要,并受到数百万人的关注,真正具有挑战性的是,人工裁判员和机器人是否有能力做到互不干扰

声明:本文由THU体育科技评论审校,中文译者潘志立。未经授权不得转载。

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