在以往的足球比（bǐ）赛（sài）中，人（rén）们最担心的问题之一就是裁判误判（pàn）越位，因为哪怕（pà）是（shì）一（yī）个轻微（wēi）的（de）失误判决都可能（néng）影响整（zhěng）场比赛的结果。不过现在好了，足球裁判将（jiāng）迎来（lái）一个强大的（de）助手（shǒu）——人工（gōng）智能。近（jìn）日，国际足联在（zài）其官方（fāng）网站宣布，今年冬天举行的国际（jì）足联卡塔尔世界（jiè）杯将首（shǒu）次正式使用半自动（dòng）越位（wèi）判罚技术，该技术将利用人工智能来辅助（zhù）主（zhǔ）裁（cái）判做出更精准的（de）越位（wèi）判罚（fá），最大程度降（jiàng）低（dī）越位误判（pàn）情况的（de）出（chū）现。

人类仅（jǐn）靠双眼很难准确判定越位

越位规则说起（qǐ）来并（bìng）不复杂，抛开（kāi）一些特殊情况不（bú）谈，通常来讲，其（qí）要求进攻方（fāng）队（duì）员在传（chuán）出最后一（yī）脚球的同时，最后（hòu）一个接球（qiú）的进攻队员（yuán）的身（shēn）体有效部位（wèi）不（bú）得超过防守方距离本方球门倒数第二远的队（duì）员的（de）身体（tǐ）。

虽（suī）然（rán）说（shuō）起来仅是短（duǎn）短几句话，但（dàn）在实际（jì）的比（bǐ）赛判罚中，要想准确无误（wù）地判断越位，无疑是（shì）件挺困难的（de）事。根据北京体育（yù）大学中国足球运动学院教师、国际级足球裁判员艾堃介绍，要想（xiǎng）做出（chū）一个准确的越位（wèi）判罚（fá），裁判要（yào）在最后（hòu）一脚传球（qiú）的（de）一瞬间，厘清（qīng）传球（qiú）队员、接球队（duì）员和防守队员（yuán）三者身体之间（jiān）的位置关（guān）系。“球员时刻都在不停地运动，要在传球（qiú）的一瞬间同时定位多名队员之间的位置关系（xì），这对于人眼来说是很有挑战性（xìng）的。”艾堃说，因（yīn）此（cǐ）为了能够更加清楚地判断球（qiú）员（yuán）是否越位，足球（qiú）比赛中会在两条边（biān）线外各（gè）设有一名助理裁判，以（yǐ）便其可以（yǐ）利用最佳（jiā）观察视角，在瞬间做出准确的越位（wèi）判罚。

但随着足球运（yùn）动水平（píng）的不断提高，比赛（sài）节奏不断加快，进（jìn）攻方式也越来越（yuè）多样，即使助理裁判有着绝佳的观（guān）察位置和鹰（yīng）一般敏锐的双眼，想要单纯依靠人眼做出总是（shì）完全准确的越位判罚，已（yǐ）经越（yuè）来越难。而（ér）随着视频转播技（jì）术的（de）快速发展，尤其是高速（sù）摄像机的广泛应用，能够反复回放的转播（bō）画面不（bú）仅提升了比赛的公平（píng）性，也（yě）给利用视（shì）频（pín）技（jì）术辅助（zhù）判罚提供了可（kě）能（néng），VAR视频助理裁判（以（yǐ）下（xià）简称VAR）便应（yīng）运而生。

艾（ài）堃向记者介绍，主（zhǔ）办方通过布置在球场（chǎng）内的10—30个摄像机，来实现对比赛的实（shí）时记录（lù），当出现影响比赛的关键节点（diǎn）时，VAR便会通过回放视频画面为场上（shàng）主（zhǔ）裁（cái）提供判罚参考。具体到越位判罚（fá），艾堃表示，裁判（pàn）首先要（yào）利用VAR进行“打点（diǎn）”，即通过逐（zhú）帧回放，确（què）定进攻队员传出（chū）最（zuì）后一（yī）脚球的时（shí）间。随后再（zài）以（yǐ）打点确（què）定（dìng）的时间为（wéi）依据（jù）进行“画线”，确定接球的（de）进攻队员和防守方距离本方（fāng）球门倒数第二远的队（duì）员之间的相对位（wèi）置，画出2D和（hé）3D的（de）越位线。虽然相比人眼，VAR有着更精（jīng）准的观察方式，但其动辄长达数（shù）分钟的判罚时间、吹毛求（qiú）疵的判（pàn）罚尺度等，仍（réng）然屡（lǚ）遭球迷诟病（bìng）。而在艾堃看（kàn）来（lái），“虽然目前VAR并不完美（měi），但（dàn）它确实为包括越位在内的（de）判（pàn）罚（fá）提供了（le）真实客观的事实依据。”

AI助裁判实现对越位（wèi）的（de）“一（yī）键判（pàn）罚”

面对VAR称不（bú）上（shàng）完美的（de）表现，国际（jì）足联决定再进一步，引入（rù）人工智能技术来辅助越位判罚。相比VAR仍然依靠（kào）裁判员手动打点、画线，此次卡塔尔世界杯中即将应用的半自动越（yuè）位判（pàn）罚技术，则（zé）将这一过程完全交（jiāo）给人（rén）工智能系统，帮助裁判员实现对越位（wèi）的“一键判罚”。

但面对资深球（qiú）迷（mí）都不（bú）容易讲清楚的越位规则（zé），人（rén）工智能真（zhēn）的可以（yǐ）理解吗？事（shì）实上（shàng），对于（yú）人工（gōng）智能来说，是否真正理解什么（me）是越位并不重要，它要做的只是对收集到的各类数据进行对比、判断，进而得（dé）出（chū）客观结果。其系（xì）统的运行路径可（kě）以拆分为两个关键步骤。首先，要（yào）确定进攻队员最（zuì）后一（yī）脚传球（qiú）的时间。这一方面主（zhǔ）要依赖于本届卡（kǎ）塔尔世界杯的（de）官方比赛用球（qiú）Al Rihla。其（qí）内（nèi）置的惯（guàn）性测量单元（yuán）（IMU）传感器在数个柔软支架的支撑（chēng）下被放置在了皮球内部（bù）的正中心（xīn），能够以每秒500次的频（pín）率向决策中心（xīn）发送（sòng）皮球的（de）运行数据。国际足联技术与创新总监约翰（hàn）内斯·霍兹米（mǐ）勒表示（shì），该传感器（qì）可以实时发送（sòng）皮（pí）球（qiú）在多方向运行上的加速（sù）度信息，系（xì）统将根据皮球加速度的变化，自动判（pàn）断出皮球（qiú）离开进（jìn）攻队员脚部的精准时间。

在最为（wéi）关（guān）键的画（huà）越位（wèi）线环节，该系统（tǒng）主（zhǔ）要（yào）依（yī）赖于布置在体（tǐ）育（yù）场屋顶下方的（de）12个专用跟踪摄（shè）像头（tóu）。它（tā）们将运用视频（pín）动作捕捉技术，跟踪每个（gè）球员身（shēn）体上的29个相（xiàng）关部位（wèi），形成29个数据（jù）点，以每秒50次的频（pín）率（lǜ），将包含位置、时间等信息（xī）的数据发送至决策中（zhōng）心（xīn）。最后系统会将（jiāng）皮球（qiú）传回（huí）的时间（jiān）信息和摄（shè）像头跟踪（zōng）得到的球员肢（zhī）体位置（zhì）信息进行整合、计算（suàn），得出最（zuì）终的结果。

虽然听（tīng）起来有（yǒu）些（xiē）复杂，但整个过程只（zhī）需要3到（dào）4秒，裁判（pàn）就可以得到（dào）一个由系统计算出的精确结果（guǒ）。而如果最终主裁判决定采纳该结果，系（xì）统就会通过运动员身体上29个数据点采集（jí）到的数据，借助3D人体（tǐ）姿态重建技术，自动（dòng）生成一段3D动画，该动（dòng）画将以最佳（jiā）视角详细画（huà）出越位线的位（wèi）置（zhì）以及越位球员在接球（qiú）时身体各（gè）部位的位置，并在体育（yù）场的巨型屏幕上及（jí）转播画（huà）面中播放，让球（qiú）迷们看得“心（xīn）服口（kǒu）服”。

既然人工智能（néng）如此强大，那么是（shì）否能（néng）够直接取（qǔ）代主裁判做出最终（zhōng）的越位（wèi）判罚？国际足联裁判委（wěi）员（yuán）会主席皮耶（yē）路（lù）易（yì）吉（jí）·科里（lǐ）纳反（fǎn）复强调，该方案之所以命（mìng）名为“半自动越位判（pàn）罚技术”，便（biàn）是因（yīn）为其只能为主裁判提供是否越位的（de）参（cān）考结（jié）果，而无法做（zuò）出最终判罚。艾堃也（yě）表示，在进（jìn）行越位判罚时，助理裁判（pàn）员（yuán）不仅要根（gēn）据客观事（shì）实（shí）做出判罚，在一些特殊情况（kuàng）下，还需要其根据（jù）规则对比赛发生的事实进行主观判断，“比（bǐ）如处在（zài）越位位置的（de）进攻队员（yuán）虽（suī）然没有（yǒu）接球（qiú），但其是（shì）否干扰了对方（fāng）队员、是（shì）否参与了进攻、有没有通（tōng）过移动来干扰（rǎo）对方队员处理（lǐ）球等，这些判罚涉及到对于比赛的深入理解，机器暂时无（wú）法（fǎ）做出完全准确的判断（duàn）。”艾（ài）堃（kūn）说。

AI技（jì）术（shù）已在多（duō）个体育项目（mù）中得（dé）到应用（yòng）

虽然（rán）目前该越位判罚技（jì）术尚（shàng）未在所有足（zú）球比（bǐ）赛中（zhōng）普及，但与（yǔ）其采用相似的（de）动作捕捉技术、3D人体姿态重（chóng）建技术的人（rén）工智能（néng）系统（tǒng）已在多项体育赛事、训练中广（guǎng）泛应用（yòng）。在（zài）2021年进（jìn）行的（de）东京（jīng）奥运会上，中国跳水“梦之队（duì）”表现堪称完美，拿下7金5银的（de）优秀成绩，人工（gōng）智（zhì）能（néng）教练便是幕后功（gōng）臣之一（yī）。

该教练（liàn）系统由中国国家跳水队与百度共同（tóng）推出，是国内（nèi）首个“3D+AI”跳水训练系统。根据参与该项目的百（bǎi）度资深研发（fā）工程师卢飞翔博士介绍（shào），该（gāi）系统（tǒng）通过高速摄像（xiàng）机捕捉运动员自踏（tà）上（shàng）跳板至完（wán）全入水之间的（de）2D高清画面，随后通过（guò）大脑3D视觉（jiào）技术以（yǐ）及（jí）深度神经网络技术估算出运动员的（de）三维姿态（tài），并获得每（měi）个关节的（de）三（sān）维角度。随后再通过人体三维重建技术（shù），将跳水全过程进行三维（wéi）再现，在此（cǐ）基（jī）础上（shàng），还（hái）可以实现对跳水动（dòng）作精（jīng）准的量化评估（gū），模拟裁判打（dǎ）分。

不只（zhī）是辅助训练，人工（gōng）智能在体育赛事中的应用已经越来越多（duō）。在2021年2月举办（bàn）的北京冬奥（ào）测试赛中，由小冰公司（sī）研发的人工智能裁判与教（jiāo）练系（xì）统“观（guān）君”便（biàn）担任了空中技巧项目唯一的竞赛裁判。成功完成了个人预（yù）决（jué）赛、超级决赛、团体预决赛（sài）共44人次（cì）执裁，获得了国（guó）际雪（xuě）联、国家体育总局冬季运动管理（lǐ）中心的一致认可，而这也（yě）是（shì）人类（lèi）历史上首次在无人工干预的情况下，由人工智能独立（lì）完成大赛（sài）的执裁任务。

根据小（xiǎo）冰公司（sī）CEO李笛介绍，“观君（jun1）”解（jiě）决了（le）运（yùn）动员（yuán）动（dòng）作姿态识别难题，并在训练（liàn）数（shù）据非常稀（xī）少的（de）情况（kuàng）下构建起了冰雪运动分析模型，能够对空中技巧运动员（yuán）的运动轨迹、身体（tǐ）姿态、出台角（jiǎo）度、高远度等多维度（dù）指标进行分析，学习、模拟国际大赛的裁（cái）判打分（fèn）标（biāo）准。对于（yú）这一系统的未（wèi）来应用（yòng），李笛表示，目前所展示的（de）技术往往是阶（jiē）段性的开（kāi）始（shǐ），他相信未来人工（gōng）智能在（zài）体育训练等方面的应用（yòng）将很快普（pǔ）及到（dào）寻常百姓家（jiā）。