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当NBA用上机器学习、撞上AI,好可怕...

大数据分析和人工智能  · 公众号  · 大数据  · 2017-05-17 15:19

正文

 作者:zeroFone雪          


就是所有的人,在家里、在办公室到处移动。我们穿梭于城市,环游世界,到处购物、旅行.如果我们能理解所有的这些移动模式的意义与内涵,该有多棒.幸运的是,我们生活的年代,人们特别善于采集关于我们自身的信息

无论是通过传感器,视频录像还是app,我们可以超级精确追踪自己的移动细节。让我们掌握移动数据的最佳领域是,体育运动,不管是篮球、棒球、足球还是其他球类运动。因此我们给体育场与每个运动员都装了检测装置,来追踪他们每一毫秒的移动情况。我们所做的就是把每个运动员变成一个动点:


篮球教练非常想知道但是有没办法知道的,因为他们必须要观看每一场比赛的每一秒钟,记住并且处理每一秒钟的信息,可是人类记不住这么多信息,然而机器可以做到记住这么多信息。机器的问题是,机器是没办法以教练的角度来观看比赛的,起码目前来看是做不到的。

所以我们要教机器看什么?如何来看?

开始的时候很简单的,我们教机器看传球、投篮还有篮板球。

就是普通球迷都知道的事情。

进而教机器转移到一些稍微复杂的情况上,像背打、挡拆和单打。

如果你不知道在说什么,也无所谓,大部分业余选手也许知道这些名词什么含义。现在我们已经可以做到让机器理解,像篮下掩护或者混合盯人之类,专业人士才懂的复杂情况。我们已经教会机器以教练的眼光来观看比赛。我们是怎么做到的呢?

如果让一个教练来描述什么是拆挡战术,他们能给出一个很好的说明。如果用算法对拆挡战术进行编码,这个战术解释就变得可怕了。

先解释一下:拆挡技术


拆挡战术就是篮球比赛的一种招式,通常发生在四个选手之间,两名进攻球员和两名防守球员。一名进攻球员不持球,然后他跑到正在防守持球人的球员旁边


机器学习


幸运的是,因为有了机器学习,我们可以超越自己的能力,去解释那些我们知道的事情。是如何做到的呢?

举个例子

我们跑到机器旁边,跟它说:早上好,机器,这是几个拆挡的例子,这是几个非拆挡的例子,请想办法告诉我,他们的不同之处。

关键是要找到,能让机器区分是不是拆挡的特征,那如果我要教会机器,苹果和橙子的区别,我可能会说“你怎么不试试看从颜色和形状区分呢”

我们要解决的问题就是,这些特征是什么,这些能够让电脑在动点的世界导航探索的关键特征是什么呢?

找出所有这些相对与绝对的,方位、距离、时机和速率之间的联系,这才是动点科学的关键所在或者我们给它取个名字,术语叫做时空模式认知。

时空模式的认识


首先,必须让他听起来很不明觉厉,很难很牛逼的样子

而且,事实就是这样。对NBA的教练来讲,他们不想知道拆挡战术是否发生,他们想要知道挡拆战术是如何发生的,为什么这对他们如此重要呢?

仔细观察可以知道,在现代篮球中,拆挡战术也许是最重要的战术,知晓如何运用,以及如何防御,是主宰球赛输赢的关键。事实证明这个招式变幻无穷,识破变化是取胜的关键,这就是为什么我们需要实在把它学好。


举个例子,两名进攻球员与两名防守球员,已经做好准备迎接挡拆战术的招式

1、持球者可以打挡拆也可以不打

2、他的队友可以顺下或者外切

3、防守人可以迎上或者到篮下防守

4、第二名防守队员,可以延阻或者跟防

5、也可以回车,或者他俩可以换防,突然夹击


                                           如下图所示,好复杂



最开始我几乎什么都不懂,如果每个人都按照这些箭头移动,那就太棒了,我们的工作就容易多了。但事实上,移动轨迹一团糟,人们总是不按常理出牌

想要把这些招式的变化准确的识别出来,保证高精准率和高回报率,非常困难

教练们相信我们的机器是可以识别出这些变化


它也没有特别到比我聪明,我们依旧想知道,机器会比教练知道的更多吗?

它能比人类懂得更多吗?


事实证明,答案是肯定的

我们能做到什么?


我们能看清每一个投篮,我们可以清楚看到,从哪投篮,出手的角度是多少


防守球员站在哪,他们之间的距离有多远,他们之间的角度又是多少


如果有多名防守球员,我们可以看看球员是如何移动,并且预测投篮方式


我们可以查看他们所有人的速度,然后建造模型来预测,在这些情况下的投篮投进的概率


为什么这个很重要,我们以投篮为例子,以前它被认为由一项因素构成,现在他受两方面左右,投篮的质量以及投手自身的素质

这里有个气泡圈

这些都是NBA球员,圆圈大小代表球员的体型,颜色代表他们所处的位置,X轴代表投篮难易程度,左边代表难度高的投篮,右边代表难度低的投篮 ,Y轴代表球员投篮能力,投的准的人排在上面,反之排下面

举个例子,有一个球员的投篮命中率为47%

这之所以如此重要的原因是,如果你将要给一个47%命中率的球员一亿美金的合约,这名球员是一个投困难球的好投手,还是一个投简单求的差投手


人工智能不仅改变我们分析运动员的方式,还改变了分析比赛的方式

比如这个精彩的实战例子:

几年前在NBA总决赛,迈阿密热火落后三分,只有20秒了,他们就要丢掉冠军的奖杯了

勒布朗詹姆斯占了出来并尝试投三分来般扳平,他并没有投中,他的队友克里斯波什抢到了篮板,传给了雷阿伦,他投进了三分,比赛进入了加时赛,他们赢下了那场比赛,并最后赢得了冠军,那可以说是篮球史上最精彩的比赛之一。


我们所拥有的能力,分析每一个球员,在每一秒的命中率,和每一秒抢到篮板的可能性能让我们以前所未有的高度,来分析这一瞬间

遗憾的是,看不到那场录像。为了帮助理解,在我们三个礼拜前的篮球周塞上

我们重现了那一刻,我们重现了经典动作轨迹

这是在洛杉矶的唐人街,我们每个星期都在这个公园打球



我们正在重现雷阿伦时刻,所有的轨迹都是与此有关

那次投篮,将带你感受那一刻,以及那一刻的许多微小细节,唯一的句别就是,没有专业的篮球运动员,只有我们,也没有专业的解说。

迈阿密落后三分,只剩下20秒,杰夫把球传过来

乔西准备投三分,进球难易程度为33%,没进!艾诺尔抢到篮板的的概率为37%,

艾诺尔准备投三分....进了!!!!剩下5秒时候将比分扳平。。。。


“学习”球员的精确移动,识别他们打法的变化以及篮球的运行。以挡拆为例,人工智能可以识别持球者需要还是不需要来自队友的掩护,掩护者是准备挡拆后切入还是掩护后的切出。

以及,防守球员应该如何响应:挡住持球突破的对手,紧随对手,换防,或者补防夹击。电脑还会告诉你,每种不同的选择,对应怎样的投篮命中率。

你可以让AI观看一系列的比赛,然后算法就能学会识别某种战术,每次这个战术出现时,AI就会自动的标记出来。比方上面提到的那个机器学驱动的工具,可以对NBA球队不同的挡拆战术进行分类识别。

原文参考:https://www.ted.com/talks/rajiv_maheswaran_the_math_behind_basketball_s_wildest_moves


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