当2024年欧洲杯于明日凌晨3点拉开大幕时，AI的“全视眼”将全程专注于这一赛事，即使是最狂热的球迷，也不会如此地专注于每一场比赛。由于最新的视频辅助裁判（VAR）技术，裁判将能够跟踪球和球员的任何轻微移动。
所谓的VAR，指的是使用摄像头、传感器和AI来帮助裁判做出决定。但自2016年推出以来，VAR一直在球迷中引发热议。
由于裁判应用这项技术的方式不一致，有时他们做出决定所需的时间也不一致，这引发了人们的不满。上周，英超联赛甚至就是否完全废除VAR进行了投票。最终，各俱乐部以19比1的投票结果支持保留VAR，但反对派强调了改进的必要性。
升级后的半自动版本VAR，融合了更先进的AI和嵌入球中的实时位置跟踪芯片，在2022年卡塔尔世界杯的一场重大全球赛事中首次使用，而2024年欧洲杯将采用最新的迭代版本。
对此，林奇堡弗吉尼亚大学（University of Lynchburg）的运动物理学家John Eric Goff接受了媒体采访，对这项技术的工作原理进行了详细说明，并对其未来应用前景进行了展望。
AI是如何观看足球比赛的？
在球场上听到AI，给人的感觉就是一些有感知的东西与人类一同工作。但这些算法和机器，能够快速处理裁判无法访问的大量数据。在足球场上方，放置在整个体育场的屋顶下的10个摄像头可以看到每个球员身体上的29个位置。因此，22名球员在球场上，共有超过600个点在运动。每秒50次，这些数据将被输入计算机。所有这些不同的摄像头基本上都可以实时告诉你：球员在球场上的位置，球在哪里，球的移动速度，球员和他们的身体部位的移动。
球本身能提供什么信息？
如果你切开球并向里面看，你会看到这个位于中心的小传感器，通过导线连接到外壳上。这个小型惯性测量装置会记录球的位置及其运动。它以500赫兹的速度传输数据，比体育场使用的摄像头快10倍。该数据可以与摄像机渲染相结合，以跟踪球相对于球员身体的位置。球员踢球或用手接球后，当球收到脉冲时，内置的芯片可以确定准确的接触时间和接触点。这对于决定进球或手球的判罚至关重要。
上届世界杯上有一个著名的案例，那就是克里斯蒂亚诺·罗纳尔多（Cristiano Ronaldo）为葡萄牙队“打进”的一个球。看起来他在球门附近得到了一个头球，但芯片显示，球实际上并没有接触到他的头部，所以进球被判给了他的队友。
所有这些数据对裁判有什么用处？
一个主要的应用是检测违反越位规则的情况（即半自动越位）。AI可以将它为每个球员收集的29个点的数据以3D形式呈现。利用这些数据，再根据骨骼结构的算法，它可以填满球员这29分点之外的身体状态，以精确展示足球与球员的位置状况。这样，就可以查看给定的身体部位所处的位置，以判断是否越位。
对于决定进球与否的球门线技术来说，可能会出现球被守门员抱在怀里，摄像机看不到的情况。但如果你知道球的位置，球的3D状态就可以在电脑上渲染出来，从而计算出它是否越过了线。
AI可以快速做出这些决定，这样裁判就可以知道球员是否越位，或者这是进球还是没有进球。相比之下，旧技术平均需要大约70秒才能返回计算机生成的越位判定。而现在预计不到半分钟，所以裁判将能够更快地做出这些判罚。
内置芯片会影响球的空气动力学行为吗？
不会的。它位于球的中心位置，而连接到外壳的导线也不会导致实质性的质量不对称。至于重量，比赛规则规定，比赛开始时球的重量在410-450克左右。而芯片本身的重量约为14克，可以忽略不计。另外，球在被放到球场上比赛之前，在速度超过90公里/小时的情况下，已经经过了良好的踢球和压力测试。
这项技术的误差幅度是多少？
这涉及到一个覆盖范围的问题：有足够的摄像头吗？每台相机的视野是否足够宽，可以记录下每一个动作的点滴？即使是用来进行渲染的算法也会有一些错误；29个点并不是身体上的每一个点，所以会有一个与形成身体的3D渲染相关的错误。但这些都是非常小的误差，不到0.5厘米。
VAR如何改变裁判的角色？
对于这种‘半自动’技术，重要的还是‘半’，最终还需要人类来决定。AI无法决定的一件事是：球员的意图。如果球员的手碰到球，它就会告诉裁判球被碰到了，但它可能无法确定是否有意为之。因此也有一些时候，裁判可以查看重放，并确定球员是否存在恶意意图，这将有助于确定黄牌或红牌。当然，这仍然是主观的，球迷们总是会对此争论不休。
裁判的未来会是什么样子，会不会是全自动化的？
我们离机器人裁判还差得远。犯规、黄牌或红牌等事情，仍需要人类做出决定。至于未来，人们也听到了一些有趣的想法，涉及虚拟现实（VR）隐形眼镜，裁判可以使用它来实时显示AI提供的那些数据。计算能力越强，获得的数据就越多，渲染的速度也就越快。
當2024年歐洲盃於明日凌晨3點拉開大幕時，AI的“全視眼”將全程專注於這一賽事，即使是最狂熱的球迷，也不會如此地專注於每一場比賽。由於最新的視頻輔助裁判（VAR）技術，裁判將能夠跟蹤球和球員的任何輕微移動。
所謂的VAR，指的是使用攝像頭、傳感器和AI來幫助裁判做出決定。但自2016年推出以來，VAR一直在球迷中引發熱議。
由於裁判應用這項技術的方式不一致，有時他們做出決定所需的時間也不一致，這引發了人們的不滿。上週，英超聯賽甚至就是否完全廢除VAR進行了投票。最終，各俱樂部以19比1的投票結果支持保留VAR，但反對派強調了改進的必要性。
升級後的半自動版本VAR，融合了更先進的AI和嵌入球中的實時位置跟蹤芯片，在2022年卡塔爾世界盃的一場重大全球賽事中首次使用，而2024年歐洲盃將採用最新的迭代版本。
對此，林奇堡弗吉尼亞大學（University of Lynchburg）的運動物理學家John Eric Goff接受了媒體採訪，對這項技術的工作原理進行了詳細說明，並對其未來應用前景進行了展望。
AI是如何觀看足球比賽的？
在球場上聽到AI，給人的感覺就是一些有感知的東西與人類一同工作。但這些算法和機器，能夠快速處理裁判無法訪問的大量數據。在足球場上方，放置在整個體育場的屋頂下的10個攝像頭可以看到每個球員身體上的29個位置。因此，22名球員在球場上，共有超過600個點在運動。每秒50次，這些數據將被輸入計算機。所有這些不同的攝像頭基本上都可以實時告訴你：球員在球場上的位置，球在哪裏，球的移動速度，球員和他們的身體部位的移動。
球本身能提供什麼信息？
如果你切開球並向裏面看，你會看到這個位於中心的小傳感器，通過導線連接到外殼上。這個小型慣性測量裝置會記錄球的位置及其運動。它以500赫茲的速度傳輸數據，比體育場使用的攝像頭快10倍。該數據可以與攝像機渲染相結合，以跟蹤球相對於球員身體的位置。球員踢球或用手接球后，當球收到脈衝時，內置的芯片可以確定準確的接觸時間和接觸點。這對於決定進球或手球的判罰至關重要。
上屆世界盃上有一個著名的案例，那就是克里斯蒂亞諾·羅納爾多（Cristiano Ronaldo）爲葡萄牙隊“打進”的一個球。看起來他在球門附近得到了一個頭球，但芯片顯示，球實際上並沒有接觸到他的頭部，所以進球被判給了他的隊友。
所有這些數據對裁判有什麼用處？
一個主要的應用是檢測違反越位規則的情況（即半自動越位）。AI可以將它爲每個球員收集的29個點的數據以3D形式呈現。利用這些數據，再根據骨骼結構的算法，它可以填滿球員這29分點之外的身體狀態，以精確展示足球與球員的位置狀況。這樣，就可以查看給定的身體部位所處的位置，以判斷是否越位。
對於決定進球與否的球門線技術來說，可能會出現球被守門員抱在懷裏，攝像機看不到的情況。但如果你知道球的位置，球的3D狀態就可以在電腦上渲染出來，從而計算出它是否越過了線。
AI可以快速做出這些決定，這樣裁判就可以知道球員是否越位，或者這是進球還是沒有進球。相比之下，舊技術平均需要大約70秒才能返回計算機生成的越位判定。而現在預計不到半分鐘，所以裁判將能夠更快地做出這些判罰。
內置芯片會影響球的空氣動力學行爲嗎？
不會的。它位於球的中心位置，而連接到外殼的導線也不會導致實質性的質量不對稱。至於重量，比賽規則規定，比賽開始時球的重量在410-450克左右。而芯片本身的重量約爲14克，可以忽略不計。另外，球在被放到球場上比賽之前，在速度超過90公里/小時的情況下，已經經過了良好的踢球和壓力測試。
這項技術的誤差幅度是多少？
這涉及到一個覆蓋範圍的問題：有足夠的攝像頭嗎？每臺相機的視野是否足夠寬，可以記錄下每一個動作的點滴？即使是用來進行渲染的算法也會有一些錯誤；29個點並不是身體上的每一個點，所以會有一個與形成身體的3D渲染相關的錯誤。但這些都是非常小的誤差，不到0.5厘米。
VAR如何改變裁判的角色？
對於這種‘半自動’技術，重要的還是‘半’，最終還需要人類來決定。AI無法決定的一件事是：球員的意圖。如果球員的手碰到球，它就會告訴裁判球被碰到了，但它可能無法確定是否有意爲之。因此也有一些時候，裁判可以查看重放，並確定球員是否存在惡意意圖，這將有助於確定黃牌或紅牌。當然，這仍然是主觀的，球迷們總是會對此爭論不休。
裁判的未來會是什麼樣子，會不會是全自動化的？
我們離機器人裁判還差得遠。犯規、黃牌或紅牌等事情，仍需要人類做出決定。至於未來，人們也聽到了一些有趣的想法，涉及虛擬現實（VR）隱形眼鏡，裁判可以使用它來實時顯示AI提供的那些數據。計算能力越強，獲得的數據就越多，渲染的速度也就越快。
