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北京冬奥会的神奇AI:雪山顶上的“哨兵”,冰舞背后的“教练”

智能移动哨兵车

  

IT时报记者潘少颖摄影报道
  从北京北站出发,沿着百年京张铁路一路向北,一个多小时后,就可以抵达崇礼太子城站,这里是太子城小镇,如今是全球唯一高铁可以直达的冬奥小镇。而开往这个小镇的高铁也科技感满满,开车、运行、停车等全部由“智能大脑”控制从而实现自动驾驶,车厢内灯光能自动调节,商务座能够实现手机无线充电……
  坐上这班开往冬奥的“科技高铁”,前往2022年2月4日开始的冬奥会,开启一场“智能冬奥”之旅。
  “智能冬奥”是今年世界人工智能大会的热门词,在7月8日下午举行的“国际盛会·中国智慧”文体产业智能化升级高峰论坛上,中科智云、风云天下、科大讯飞等科技企业联合发布了《AI+国际赛事解决方案蓝皮书》,探讨在重大国际赛事中,AI如何大有作为。
雪地赛场上有“智慧围栏”
  相较于普通的运动场馆,冬奥会举办地占地面积大,而且周边有雪山、森林等复杂环境。为比赛场地装上一个虚拟“智慧围栏”是中科智云在为冬奥会提供解放方案时重点考虑的问题。“雪场特别大,不可能每十米、二十米布一个摄像头,这样反而会影响滑雪安全。所以当远距离监控、当特征值非常不明显时,如何精确判断目标,目标是人还是动物,如果是人的话,他是否安全,这是研发时的关键技术,也是挑战。”中科智云创始人魏宏峰表示。
  在中科智云的智能全天候行为视觉检测系统中,通过AI技术对接收的各种传感器信号进行危险行为智能监测,计算机视觉技术通过深度学习对可疑人员进行姿态识别。
  但是,在这样的开放式场地中,监控死角依然难以避免。在中科智云的展台上,一台“智能移动哨兵车”成了“明星展品”,小小的身躯下装有4个轮子,看上去和一般的运输小车没什么区别,但它却将在冬奥会和冬残奥会比赛场地之一——张家口的密苑云顶乐园和滑雪场的安防工作中起到“哨兵”的作用,也可以填补监控死角的盲点。
  “哨兵”是“智慧围栏”的重要组成部分,采用识别算法以及反入侵技术,通过自身的电源储能系统、反侵入智能一体机,可以在夜晚、恶劣天气等复杂环境下,全天候进行边界监控、目标识别、多目标跟踪、异物检测、道口警示等功能,监控范围直径可达1公里,同时通过声光电设备、通信模块进行自动化报警记录、记录上传、报警警示。
  “雪场因为太大,有的区域不通电,没有通信设备和网络,‘智能移动哨兵车’能够实现自主供电、自主联网通信,能够快速移动到指定区域完成部署监控,在特殊环境中也能做到预防、监管、应急工作。”魏宏峰说,中科智云还做了一个数字孪生系统,能够把现实雪场的环境投射到数字世界中,不单单方便管理人员,也能对事件做出预判。
用AI辅助运动员训练
  1986年的墨西哥世界杯,马拉多纳用手把球攻入了英格兰队的球门,这就是著名的“上帝之手”事件,这种进球是否有效在当时引发了很多争议。“因为当时没有AI进行辅助分析。”在复旦大学计算机学院教授张军平看来,在现在的大型体育赛事中,AI对于裁判、运队员训练等已经产生了应用和效果。“比如在唯一一个允许打架的比赛项目冰球中,打架打到什么程度,就可以用AI技术进行评判。也可以大大降低‘上帝之手’等判罚不清,或是平昌冬奥会上曾发生的判罚不公之类的情况。”
  在花样滑冰中,如何旋转、如何跳跃、跳出怎么样的曲线……在AI以前,这些都要由教练来指导。“大多数教练是通过录像进行复盘分析,但通过AI的图像识别、数据分析能帮助教练和运动员获得更好的运动认知,大数据也能够总结世界顶尖选手在每个阶段重要的比赛特征,将运动员身体重心、曲线数值进行记录、标注。”小冰公司首席运营官徐元春说,小冰公司开发的AI运动员训练辅助系统解决的核心问题是为每一个运动员打分提供专业意见,哪里扣分了,怎么可以少扣分,形成运动员独特的训练数据。
  徐元春坦言,开发AI运动员训练辅助系统也存在不少挑战,比如所有运动员比赛穿的衣服颜色和环境色高度接近,而且比赛在高强光、高复杂的背景下进行。运动员的速度非常快,空中停留时间非常短。更大的挑战是,鉴于是竞赛项目,不能在现场架设任何干扰比赛的设备。
  实际上,AI运动员训练辅助系统不仅只针对运动员,普通的运动爱好者也可以使用,比如在跑步机上跑步,系统会告诉跑步者前脚掌着地还是后脚掌落地,如何提升训练成绩。