هوش مصنوعی ساختار سنتی میدانهای مسابقه را برهم میزند
میادین ورزشی امروز دیگر شباهت چندانی به زمینهای خاکی و ساده گذشته ندارند و به آزمایشگاههایی مجهز تبدیل شدهاند که در آنها هر حرکت، ضربان و تصمیم، ثبت و تحلیل میشود. باشگاهها و فدراسیونهای پیشرو دریافتهاند که برای تداوم موفقیت، نیازمند عبور از روشهای سنتی و پذیرش ابزارهای دقیق مهندسی هستند. رضا رستمی، استاد دانشگاه آزاد واحد تهران شرق و دکترای فیزیولوژی ورزشی، در گفتوگو با خبرنگار آناتک به تشریح فنی این تغییر رویکرد میپردازد. او معتقد است که فناوریهای نوین، جایگزین استعداد انسانی نشدهاند، بلکه بستری شفاف و عینی را فراهم کردهاند تا نخبگان ورزشی بتوانند پتانسیلهای بیولوژیک و فنی خود را به حداکثر برسانند و از گزند آسیبها و خطاهای انسانی در امان بمانند.
تفاوت بنیادین مدیریت فنی در ورزش مدرن نسبت به روشهای سنتی دهههای گذشته در چیست و چرا روشهای قدیمی دیگر پاسخگو نیستند؟
تفاوت اصلی در تغییر «تقریب» به «دقت» و جایگزینی «نظرات شخصی» با «شواهد عینی» نهفته است. ورزش سنتی قرن بیستم عمدتاً بر پایه تجربه زیسته مربیان و شهود آنها استوار بود؛ مربیانی که با نگاه کردن به ساق پای بازیکن یا نحوه دویدن او، درباره آمادگیاش قضاوت میکردند. این روشها اگرچه در زمان خود ارزشمند بودند، اما ذاتاً دارای سوگیریهای شناختی و خطای انسانی هستند. انسانها تمایل دارند آنچه را که دوست دارند ببینند یا تحت تأثیر نتیجه آخرین بازی قرار بگیرند، اما اعداد و دادهها تعصب ندارند.
امروزه حاشیه امنیت برای خطا کردن بسیار باریک شده است. رقابتها به قدری فشرده هستند که بهبودهای یک درصدی تعیینکننده قهرمان هستند. روشهای سنتی توانایی شناسایی و مدیریت این جزئیات ریز را نداشتند. مدیریت مدرن ورزش، یک فرآیند مهندسیسازی شده است. ما اکنون بدن انسان را مانند یک ماشین فرمول یک میبینیم که هزاران سنسور دارد و خروجی آن باید دائماً مانیتور شود. تیمهایی که همچنان بخواهند صرفاً با تکیه بر حس مربیگری و بدون پشتوانه دادههای تحلیلی جلو بروند، در برابر تیمهایی که استراتژی خود را بر اساس احتمالات ریاضی و آنالیز دقیق فیزیولوژیک میچینند، شانسی برای موفقیت پایدار نخواهند داشت.
سیستمهای پایش الکترونیکی عملکرد دقیقاً چه اطلاعاتی را از بدن ورزشکار استخراج میکنند که برای کادر فنی حیاتی است؟
سیستمهای پایش الکترونیکی عملکرد (EPTS) که نمود بیرونی آنها معمولاً جلیقههای مشکی رنگ زیر لباس بازیکنان است، نقش جعبه سیاه را برای بدن ورزشکار ایفا میکنند. کارکرد این سیستمها بسیار پیچیدهتر از یک GPS ساده است و به طور کلی دو دسته داده حیاتی یعنی بار خارجی و بار داخلی را با نرخ نمونهبرداری بالا جمعآوری میکنند. شناخت دقیق و تفکیک این دو مفهوم، کلید طراحی تمرینات مدرن است.
بار خارجی، کمیت و کیفیت کاری است که ورزشکار در زمین انجام میدهد. شتابسنجهای سه محوره و ژیروسکوپهای پیشرفته که در این دستگاهها تعبیه شدهاند، حرکات را تا صد بار در ثانیه ثبت میکنند. این سنسورها نه تنها مسافت کلی، بلکه تعداد استارتهای انفجاری، توقفهای شدید که فشار زیادی به مفاصل وارد میکند، تغییر جهتها و حتی شدت برخوردهای فیزیکی و تکلها را اندازهگیری میکنند. نرمافزارهای تحلیلگر با استفاده از این دادهها شاخصی به نام توان متابولیک را محاسبه میکنند که نشان میدهد بازیکن واقعاً چقدر انرژی مصرف کرده است، نه اینکه صرفاً چقدر دویده است.
اما بار داخلی پاسخ بیولوژیک بدن به آن فشار بیرونی است. سنسورهای ضربان قلب، تغییرات لحظهای نرخ ضربان و اکسیژن خون را رصد میکنند. هنر مربی بدنساز در تحلیل همبستگی این دو است. اگر دادهها نشان دهند که بازیکن یک تمرین سبک با بار خارجی کم انجام داده، اما ضربان قلب او به شدت بالا رفته، این یک هشدار جدی فیزیولوژیک است. این عدم تطابق میتواند نشاندهنده شروع بیماری، کمخوابی، استرس روانی یا عدم ریکاوری مناسب باشد. این سطح از اطلاعات به مربی اجازه میدهد تا قبل از اینکه بازیکن دچار افت شدید شود، برنامه او را اصلاح کند.
مکانیسم علمی فناوریهای نوین برای شناسایی ریسک و پیشگیری از مصدومیتهای ورزشی چگونه عمل میکند؟
پیشگیری از آسیب در ورزش مدرن از یک رویکرد واکنشی و درمان پس از درد به یک رویکرد پیشبینانه و مدیریت ریسک قبل از وقوع تغییر مسیر داده است. ابزارهای هوشمند اکنون سعی میکنند الگوهای شکست را در سیستم اسکلتی-عضلانی ورزشکار شناسایی کنند. مطالعات گسترده نشان داده است که اکثر آسیبهای غیربرخوردی مثل پارگی همسترینگ یا کشیدگی کشاله نتیجه مستقیم مدیریت غلط بار تمرینی هستند. الگوریتمهای هوش مصنوعی با تحلیل دادههای طولی، شاخصی طلایی به نام نسبت بار کاری حاد به مزمن (ACWR) را محاسبه میکنند.
این شاخص فشار وارد شده به بدن در یک هفته اخیر را با میانگین فشار چهار هفته گذشته مقایسه میکند. ناحیه امن یا معمولاً بین عدد ۰.۸ تا ۱.۳ است. اگر این عدد ناگهان به بالای ۱.۵ برسد، یعنی افزایش ناگهانی فشار تمرین، خطر آسیبدیدگی به صورت نمایی افزایش مییابد. برعکس، اگر این عدد خیلی پایین باشد، بدن ورزشکار از حالت آمادگی خارج میشود و در بازگشت به مسابقه آسیبپذیر خواهد بود.
نرمافزارهای مدیریت آسیب، فقط به دادههای تمرینی بسنده نمیکنند. آنها پرسشنامههای روزانه سلامتی که شامل کیفیت خواب، درد عضلانی و سطح استرس است را با دادههای بیومکانیکی مثل عدم تقارن در گام برداشتن ترکیب میکنند. هوش مصنوعی این متغیرها را پردازش کرده و یک پروفایل ریسک روزانه برای هر بازیکن تولید میکند. خروجی نهایی به مربی میگوید که مثلاً فلان بازیکن امروز باید حجم تمرینش را ۳۰ درصد کاهش دهد تا در منطقه ایمن باقی بماند. این یعنی حفاظت از سرمایه انسانی با زبان ریاضیات.
تکنولوژی بینایی ماشین و پردازش تصویر چه ابعاد جدیدی را به تحلیلهای تاکتیکی و فنی تیمها افزوده است؟
بینایی ماشین و سیستمهای ردیابی نوری، مفهوم آنالیز را از مشاهده فیلم بازی فراتر برده و به دیجیتالیسازی فضا رساندهاند. دوربینهای اپتیکال نصب شده در ورزشگاه، زمین بازی را به یک صفحه مختصات دکارتی تبدیل میکنند و موقعیت مکانی تمام ۲۲ بازیکن و توپ را با دقت سانتیمتری و فرکانس بالا استخراج میکنند. این فناوری اکنون قادر است اسکلت حرکتی بازیکن را نیز تشخیص دهد، یعنی جهت سر، چرخش تنه و زاویه زانوها نیز ثبت میشود.
دادههای حاصله، خوراک مدلهای پیچیده تاکتیکی میشوند. یکی از کاربردیترین آنها مدلهای مبتنی بر دیاگرام ورونوی و کنترل فضا است. این مدلها به صورت رنگی روی نقشه زمین نشان میدهند که هر تیم در هر لحظه بر کدام مناطق تسلط دارد و فضاهای خالی ارزشمند کجا ایجاد میشوند. مربیان میتوانند ببینند که آیا ساختار دفاعی تیمشان فشرده است یا خیر.
علاوه بر این، مفاهیمی مثل احتمال گل کیفیت موقعیتها را فارغ از نتیجه نهایی میسنجند. اما شاید جذابترین بخش، قابلیت شبیهسازی باشد. الگوریتمهای هوش مصنوعی میتوانند با یادگیری سبک بازی یک تیم، سناریوهای جایگزین بسازند؛ مثلاً به مربی نشان دهند که اگر مدافع کناری در دقیقه ۶۰ پنج متر جلوتر بود، آیا پاس عمقی حریف قطع میشد؟ این ابزارها بحثهای فنی را از حالت سلیقهای خارج کرده و به مربیان کمک میکنند تا تصمیمات استراتژیک خود را بر اساس شواهد و احتمالات واقعی اتخاذ کنند.
حرکت فزاینده به سمت داوریهای مکانیزه و ابزارهایی مانند VAR چه چشماندازی را برای قضاوت مسابقات ترسیم کرده است؟
روند فعلی تکنولوژی در داوری، حرکت واضح به سمت حذف خطای دید و اتوماسیون تصمیمگیریهای عینی است. سیستم کمک داور ویدیویی تنها گام نخست بود و اکنون با فناوریهای پیشرفتهتری مثل آفساید نیمهخودکار روبهرو هستیم که دخالت عامل انسانی را کمتر کردهاند. در این سیستمها، دوازده دوربین اختصاصی زیر سقف ورزشگاه و یک سنسور اینرسی در مرکز توپ تعبیه شدهاند که با سرعت ۵۰۰ بار در ثانیه داده ارسال میکنند. این سیستم موقعیت اندامهای بازیکنان را به صورت سهبعدی بازسازی کرده و لحظه دقیق ارسال پاس را تشخیص میدهد.
آینده داوری احتمالاً تفکیکی میان قضاوت ماشینی و مدیریت انسانی خواهد بود. تصمیماتی که ماهیت هندسی و فیزیکی مانند عبور توپ از خط دروازه، آفساید، یا تشخیص اینکه خطا داخل محوطه جریمه بوده یا بیرون دارند، به طور کامل به هوش مصنوعی سپرده خواهند شد. ماشین در محاسبه خطوط و زمانبندی دقیقتر و سریعتر از انسان است و این امر وقفههای بازی را به حداقل میرساند. اما بخش دیگر داوری که شامل تفسیر قانون، تشخیص نیت بازیکن، مثلاً هند عمدی یا غیرعمدی و مدیریت تنشهای روانی بازی است، همچنان در اختیار داور انسان باقی میماند. هدف نهایی رسیدن به نقطهای است که تکنولوژی در پسزمینه و به صورت بلادرنگ عمل کند تا جریان و هیجان بازی قربانی بازبینیهای طولانی نشود و عدالت ورزشی با بالاترین استاندارد اجرا گردد.
تعامل هواداران با رویدادهای ورزشی در عصر دیجیتال چه تغییرات ماهوی نسبت به گذشته پیدا کرده است؟
هوادار ورزش در دنیای امروز از جایگاه یک تماشاگر صرف که تنها نظارهگر اتفاقات بود، به یک کاربر فعال و تحلیلگر داده تبدیل شده است. زیرساختهای دیجیتال و استادیومهای هوشمند مجهز به اینترنت پرسرعت ۵G، بستری را فراهم کردهاند که هوادار در حین تماشای بازی، به لایههای عمیقی از اطلاعات دسترسی داشته باشد. این پدیده به مخاطب اجازه میدهد همزمان با دیدن بازی از تلویزیون یا سکو، روی تبلت یا گوشی خود آمارهای پیشرفته را چک کند.
فناوری واقعیت افزوده این تجربه را غنیتر کرده است. اپلیکیشنهای باشگاهها به هوادار اجازه میدهند دوربین گوشی را سمت زمین بگیرند و نام بازیکن، سرعت دویدن و نقشه حرارتی او را به صورت زنده روی تصویر ببینند. این یعنی هواداران اکنون به همان دادههایی دسترسی دارند که زمانی محرمانه و در اختیار کادر فنی بود. این دموکراتیزه شدن اطلاعات، سطح سواد فنی جامعه هواداری را بالا برده است. همچنین واقعیت مجازی امکان تماشای بازی از زوایای غیرممکن، مثلاً دید اول شخص از نگاه داور یا دروازهبان را فراهم کرده که تعامل حسی مخاطب با رویداد را به شدت افزایش میدهد.
گامهای بعدی توسعه فناوری در ورزش شامل چه حوزههایی خواهد بود و آینده این صنعت به کدام سمت میرود؟
آینده ورزش حرفهای در گرو نفوذ به لایههای عمیقتر فیزیولوژی و مغز انسان است. اگر دهههای گذشته تمرکز بر عضله و قلب بود، دهه آینده متعلق به علوم اعصاب شناختی است. قهرمانان آینده کسانی خواهند بود که مغزشان سریعتر پردازش میکند. تکنولوژیهایی مانند تحریک الکتریکی فراجمجمهای و نوروفیدبک که اکنون در مراحل تحقیقاتی هستند، به ابزارهای روتین تبدیل خواهند شد تا ورزشکاران بتوانند تمرکز خود را در شرایط خستگی بالا حفظ کنند، زمان واکنش را کاهش دهند و مهارتهای حرکتی جدید را سریعتر یاد بگیرند.
حوزه مهم دیگر، پزشکی دقیق و ژنومیک است. تحلیلهای ژنتیکی به سمت کاربردی شدن پیش میروند تا برنامههای تمرینی و تغذیهای دقیقاً منطبق با DNA ورزشکار طراحی شوند. مثلاً شناسایی ژنهای مرتبط با ریکاوری یا آسیب تاندون، به شخصیسازی کامل فرآیند آمادهسازی کمک میکند. همچنین ادغام سنسورها با لباسها به قدری پیشرفت خواهد کرد که دیگر نیازی به بستن دستگاههای اضافی به بدن نخواهد بود و لباس ورزشکار خود به یک آزمایشگاه سیار تبدیل میشود. مسیر آینده، تلفیق کامل بیولوژی و تکنولوژی برای شکستن مرزهای توانایی انسان است.
انتهای پیام/