大数据解锁“冠军密码”

吉林省冰雪运动重点实验室主任、东北师范大学教授刘俊一（图①），东北师范大学体育学院博士生王润达（图②）介绍“冠军模型”。受访者供图

　　在东北师范大学体育学院的教学楼里，经常能看到冰雪项目世界冠军。位于这座教学楼里的吉林省冰雪运动重点实验室（以下简称“实验室”），是他们的目的地。

　　“把实验室搬到运动场，请运动员走进实验室。”这句醒目的标语贴在实验室入口。这个实验室借助东北冰雪特色优势，专注于解决冰雪运动的科学化训练、冰雪人才培养、冰雪装备研发等领域的国家需求和科学问题。

　　“冠军模型”是在这个实验室里孕育的重要成果。何为“冠军模型”？“它是优秀运动员专项能力结构模型，是一种运动训练思路和科研思路。”实验室主任、东北师范大学教授刘俊一解释说。

　　实验室里不仅有“冠军模型”，还推出了自主研发和生产的系列滑雪装备。高校科研成果的快速落地和市场化，在这个实验室里成为现实。

　　发掘大数据中的“冠军密码”

　　实验室有一支“超强”研发团队。团队成员由东北师范大学冰雪运动教研室的15名教师，60多名博士生、硕士生和本科生组成。他们当中有教授、博士生导师，还有不少世界冠军。

　　经过多年积累，实验室搭建了全国首个冰雪运动大数据中心（以下简称“大数据中心”）。大数据中心覆盖冬季运动的8个大项、16个分项内容，以及2000多名运动员的体能数据、3000多场比赛视频等10亿多条数据。

　　在教学和研究中，刘俊一发现，冰雪运动数据亟待体系化整合。与运动员相关的生物力学、技术、战术、生理负荷等多维数据，分散于训练视频、穿戴设备、历史赛事视频中。此外，运动员的动作捕捉数据还缺乏结构化标注，大部分高价值信息没有进行数字转化。

　　以往运动员和教练员在分析比赛视频时，更多依赖人工标注和经验判断。顶尖运动员动作优化也主要依赖教练员的主观经验判断。不足在于缺乏运动员实时训练数据，影响科学训练的效率。

　　在实验室的一个房间里，有8台超高清相机与图像采集设备同时工作，可以实时拍摄和复制运动员的运动轨迹和姿态，上传至大数据中心。教练可以根据运动员的实时体能情况制订训练计划。

　　在参与搭建大数据中心的过程中，东北师范大学体育学院博士生王润达找到了挖掘数据的乐趣。例如，为什么在美国盐湖城比赛，速度滑冰运动员可以滑出更快速度？为什么运动员在比赛时每一圈的弧度都不相同？在智能分析每一帧视频中，都可以找到答案。

　　中国女子速度滑冰世界冠军李奇时，现在是东北师范大学体育学院的教师，也是实验室研发团队成员之一。

　　在练习速度滑冰的20年里，李奇时接触过来自加拿大、俄罗斯、荷兰、韩国等多个国家的教练，每个教练的训练方法都不同。在她看来，这些训练经历都可以沉淀下来，转化为数据，进入实验室的大数据库，为其他运动员训练提供数据支持。

　　大数据中心的数据每天都在更新。基于大数据研发的“冠军模型”，是一种动态的、全面的、有针对性的指导训练、实施训练的方法。李奇时介绍说，作为一种智能模型，它可以指导运动员训练、参赛、康复的全过程。

　　科技赋能冰雪竞技

　　最近，冬奥会冠军武大靖每天要到实验室进行体能训练。在实验室的大数据中心，武大靖可以通过人工智能工具分析自己和其他运动员的运动表现数据。在大屏幕上，配速、滑行路径、运动负荷等数据伴随选手的运动轨迹，不停地变化和闪烁。

　　“以前备赛，我们拼的是训练时长和经验，现在拼的是科学效率。”武大靖说。“冠军大模型”通过全方位的数据监控，定制个性化训练方案，优化自身技术参数，针对性地提升运动员成绩。武大靖也从中受益。

　　对此，冬奥会冠军、东北师范大学体育学院副教授周洋颇有感触。周洋说，运动员的培养是一个复杂过程，包括训练、康复、心理、教育、成长等很多方面，经常一个极其细微的环节就会影响比赛成绩。

　　加入实验室的研发团队后，周洋逐渐发现，影响比赛成绩的环节和问题都能通过分析数据找到解决方法。

　　“比赛纪录是用来创造和打破的。”在周洋看来，想创造和打破，无非是在训练器材和训练理念的更新上去突破。以往赛前准备时，对比赛成功率很难估算。而现在通过数据跟踪、对比和针对性训练，只要备赛期间没有伤病、运动员状态正常，比赛结果是可以估算的。

　　今年1月，在意大利都灵举行的第32届世界大学生冬季运动会上，东北师范大学体育学院学生曹露丹获得了单板滑雪女子平行大回转项目第12名，创造了个人最佳纪录。赛前，她使用“冠军模型”进行训练，赛后又返回实验室进行伤病检测。

　　进行伤病检测，可以发现身体积累的问题。曹露丹介绍，比如肌肉损伤可能是由于肌肉力量不足。下一阶段训练时，可以进行针对性的肌肉训练。

　　不仅邀请运动员走进实验室进行训练，实验室研发团队还走进赛场和训练场，为运动员和教练员提供科学训练保障。在第十四届全国冬季运动会和第九届亚洲冬季运动会期间，实验室承担了吉林省体育代表团部分参赛项目的科技助力、体能训练、数据分析、康复等任务。

　　目前，实验室已经为短道速滑、速度滑冰、单板滑雪、自由式滑雪、跳台滑雪等20多支国家队和地方队提供科学化训练和科技支撑服务，已为全国1000多名运动员提供了体质评定、技能评估、技术分析、体能康复等服务。

　　自主研发数智化滑雪装备

　　科技赋能不仅限于训练场，更要延伸至冰雪装备的研发与升级。“我们既研究冰雪运动中的人，也研究冰雪运动中的器材。”在刘俊一看来，高校科研尤其是体育类实验室，应当更多面向运动员和大众需求。

　　以冰雪大数据为依托，实验室研发团队与专业运动员共同参与，打造品质和价格兼具优势的冰雪装备。

　　目前，研发团队打造了FCPS系列冰雪装备。青少年竞速类滑雪板、大众滑雪鞋垫、专业运动员定制滑雪鞋垫、3D打印防撞头盔、滑雪眼镜、高山滑雪辅助训练系统、功能性大众全能滑雪板等冰雪装备，已经进入了市场化量产。

　　值得一提的是，这些装备还可以进行定制生产。比如，研发团队通过扫描滑雪者姿态，为其定制雪板参数，提升运动体验。

　　一直以来，国内滑雪爱好者购买的高品质滑雪板大多是国外进口产品。历时5年研发，一款包含有11种材质、符合100多种技术参数要求，同时经过专业运动员数十次测试的青少年竞速类滑雪板，成为实验室的主打产品。“这款滑雪板的品质可以对标国际领先品牌，但价格只有国外高品质滑雪板的一半。”刘俊一说。

　　今年，团队正在设计研发智能可穿戴系列冰雪装备、青少年竞速类滑雪鞋、功能性大众滑雪鞋等产品。先做吉林省的自主品牌，再辐射全国市场。刘俊一和团队的目标是：用大数据和科技为国家冰雪运动赋能。

来源：中国青年报