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        1. 教育裝備采購網
          第七屆圖書館 體育培訓

          人工智能體育用品應用研究

          教育裝備采購網 2023-09-20 10:32 圍觀9548次

          李大帥,岳新坡,張圓杰3

          (1.鄭州師范學院,河南 鄭州 450000;.蒙古研究大學,蒙古國 烏蘭巴托999097-15141

          2.首都體育學院, 北京 100191;3.河南工業貿易職業學院,河南鄭州450000)

            摘要:查閱文獻資料分析人工智能體育用品屬性,對現有人工智能體育用品進行梳理,從人工智能體育用品服務體育競賽、生理監測、教育教學、技能反饋四個方面對人工智能體育用品的應用進行具體分析。調研分析人工智能體育用品應用過程中存在的問題,針對性提出提高人工智能應用競爭力的策略:建立人工智能體育發展的政策保障與導向機制;加速人工智能體育用品“智能化”進程;堅持人工智能體育發展的“親民”線路,并進行具體實施路徑分析。預期通過對人工智能體育用品的應用研究為人工智能體育用品產業的健康發展提供理論參考。

            關鍵詞:人工智能;體育用品;應用

          Research on the Application of artificial Intelligence Sports goods

          Li Dashuai

          (Zhengzhou Normal University, Zhengzhou 450000)

            Abstract: referring to the literature, this paper analyzes the attributes of artificial intelligence sports goods, combs the existing artificial intelligence sports goods, and analyzes the application of artificial intelligence sports goods from four aspects: artificial intelligence sports goods service sports competition, physiological monitoring, education and teaching, and skill feedback. This paper investigates and analyzes the problems existing in the application process of artificial intelligence sports goods, and puts forward some strategies for improving the competitiveness of artificial intelligence application: establishing the policy guarantee and guiding mechanism of the development of artificial intelligence sports; speeding up the process of "intelligence" of artificial intelligence sports goods; insisting on the "pro-people" line of artificial intelligence sports development, and carrying out the concrete implementation path. Analysis It is expected that the application research of artificial intelligence sports goods will provide a theoretical basis for the healthy development of artificial intelligence sports goods industry.

            Keywords: artificial intelligence; sporting goods; application

            2018年3月,國務院總理李克強在作政府工作報告時指出:“加強新一代人工智能研發應用,在教育、文化、體育等多領域推進‘互聯網+’,發展智能產業,拓展智能生活”。事實上,人工智能早有發展,自產生起就在倫理、風險論與便利、奇跡與危機的矛盾中成長。國務院2017年頒布《新一代人工智能發展規劃》、工業和信息化部2018年頒布《促進新一代人工智能產業發展三年行動計劃(2018-2020年)》為發展人工智能提供了政策保障?!丁敖】抵袊?2030”規劃綱要》明確指出要推進可穿戴設備、智能健康電子產品的發展,將人工智能體育產品歸屬到助推健康中國發展的必要手段。為贏得長遠的全球競爭,美國、日本、歐盟、韓國等國也相繼將發展人工智能上升為國家戰略。

            1人工智能體育用品屬性分析

            人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。1956年美國學者麥卡錫、明斯基等在達特茅斯學院舉辦的一次研討會上提出來人工智能的概念,目前學界普遍認為人工智能是計算機學科的一個分支,主要研究用機器來模仿和執行人腦的某些思維活動和智力功能。尼爾遜教授認為:人工智能是關于知識的學科——怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學。美國麻省理工學院溫斯頓教授認為:“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作”,這些說法反映了人工智能具備的以下特征:1、具有智能的人工系統,2、可勝任人的工作,3、通過計算機模擬人的某些行為。

            人工智能被認為是二十一世紀三大尖端技術之一。目前,人工智能發展迅速,并獲得廣泛應用,取得了豐碩的成果,理論和實踐系統趨于成熟。體育用品是在從事體育活動過程中所使用到的所有物品統稱。王先亮在研究體育用品共性技術時將體育用品劃分為體育器材、運動服裝、運動鞋帽、場地設備和運動護具五大類。目前關于體育人工智能的相關研究多是基于人工智能的概念基礎展開。結合人工智能理論基礎和對體育用品的定義,本研究認為人工智能體育用品是在計算機科學與體育科學的范疇內在傳統體育用品的基礎之上增加智能系統,或對其他智能產品添加體育功能,形成新的用品可供體育活動過程中使用,具備一定程度的自動化、識別功能、思考功能、反饋功能的產品。

            2人工智能體育用品應用現狀

            體育是以身體運動為基本手段促進身心健康成長的一種文化活動,從人的主觀意識視角分析,體育這一文化活動是以人身體活動與智力活動做為基本手段的。隨著人類文明的不斷進步,科技發展突飛猛進,在追求更高、更快、更強的體育發展進程中,人類對自身的身體與智力活動有了更多元化的需求和要求。體育競賽中的速度、力量、身姿、配合等一次一次沖擊著人類的生理與智力極限,使人類在競爭中不斷蛻變;體育自產生起與人的健康就密不可分,體育干預人的健康是其與生俱來的使命,當今世界物質生活日益豐富解決了人類的生存問題,更高質量的生活狀態和生命過程需要對體育提出了新的要求;盧梭在《愛彌兒》中說道,學生看不到教育的發生,卻實實在在的影響著他們的心靈,幫助他們發揮了潛能,這才是天底下最好的教育,毛澤東在《體育之研究》中這樣寫道,“體育一道,配德育與智育,而德智皆寄于體,無體是無德智也”說得就是人的全面發展是從體育運動開始,教育功能是體育的本質屬性之一;時尚、舒適、價格親民的體育服裝、鞋、帽等用品受到各年齡段人群的青睞;在體育活動過程中具有記憶分析功能的器材等使體育休閑更加具有樂趣。

            人類對體育的競技、生理健康、教育、個性發展等方面的更高層次需求決定了對應體育用品的產生,在更高層次的人類需求之上和智能科技發展浪潮中,人工智能體育用品應運而生。受人類對體育的相關需求和現今人工智能科技發展程度,通過查閱資料與調研市場,認為目前人工智能體育用品主要應用于競賽服務、運動生理檢測、教育教學類、競技器材等方面。

            2.1人工智能體育用品服務體育競賽的應用

            場館服務融入人工智能后,相關商業價值更加釋放,場館運營管理更加科學、高效;人工智能對賽事進行分析,可實現具有一定準確率的賽事預判;體育大數據公司研制的“Deep Cube”可自動采集上萬條的新聞,并進行篩選,對媒體報道、新聞風向等都有一定的把握;在人工智能的設備采集體育競賽相關數據并通過計算機特定系統進行分析使競賽裁判準確度、運動員身體狀態、訓練模式的制定、比賽策略的制定等方面都有了更為高效、客觀的評價。人工智能應用于體育競賽,在場館服務、賽事運營、體育傳媒、裁判工作、技戰術分析、運動員競技狀態分析等方面的表現與傳統體育競賽相關內容相比有了翻天覆地的變化,體育競賽質量的提高貫穿于體育競賽的方方面面。

            2.2人工智能體育用品的生理監測功能應用

            人工智能的生理監測功能應用主要依托可穿戴式智能體育用品??纱┐魇街悄荏w育產品是可以直接穿戴在身上或者植入服裝和配件之中并記人體各項數據的智能產品[1]??纱┐鞯娜斯ぶ悄荏w育用品裝備主要用于運動生理檢測,同時衍生出社交娛樂、健身指導建議等功能,產品類型包括運動類APP和穿戴設備,使全民健身更加科學,使人們在體育運動過程中更加貼切的感受到智能科技對生活的改變。目前可穿戴智能體育用品已可以計算出體能消耗、睡眠狀況等,可綜合人體多項指標變化進行健康評價,并制定一定的健身計劃或者運動處方。

            可穿戴人工智能體育用品用于大眾健身和競技體育,大眾健身類用品主要包含測量步數、步長、脈搏、步頻、步態、心率及變化的溫度的功能,產品類型大同小異,功能相對單一。江蘇、北京、內蒙古等地成立大眾健身平臺,與群眾穿戴式人工智能體育用品進行有效對接,實現了健康數據的科學監控與評價。競技體育類穿戴智能用品主要包括系統更加復雜、功能更加強大的智能背心、智能頭盔、拳擊手套、智能運動鞋等,可更加全面記錄運動員在競技過程中的身體狀態,針對不同運動時間、完成不同技術動作時的身體數據進行分析,協助制定出更加科學,更加符合運動員個體的訓練計劃或方案。

            2.3人工智能體育用品的教育教學應用

            陽光體育運動的開展提出了每天運動一小時要求,體育運動受自身屬性原因,很難做到對每天鍛煉一小時的有效監控,實現終身體育是學校體育教學的目的之一,良好體育運動習慣的養成是保障終身體育的前提,而習慣又是一種自覺性極強的個人行為,缺失“習慣”的體育評價是極不合理的。教學過程中無法得到有效的教學反饋,是學生學習主動性降低的主要原因。體育課堂上的完美表現不是良好的體育教學效果,通過體育課程的興趣引導、技能學習使學生在課下養成運動習慣、實現終身體育才是體育教學的終目的。

            終身體育的養成經歷培養運動興趣、培養運動能力、運動習慣養成等階段,反饋的缺失可使這一過程的任何一個環節中斷。人工智能體育用品在教育教學中的應用主要通過可穿戴運動設備或者手機運動APP對平時運動情況的記錄與反饋過程。人工智能應用于學校體育教學有效解決了運動習慣監控,有助于教師的教學評價與教學計劃的制定。目前采用手機運動APP的反饋信息進行平時課外體育活動檢測與評價已取得了廣泛的應用,并且效果較好。

            2.4體育器材的人工智能應用

            2014年《關于加快發展體育產業促進體育消費的若干意見》制定的到2025年體育產業總規模超過5萬億元的宏大目標和《健康中國2030規劃綱要》奠定了我國體育產業發展的決心,為14億國人體育激情釋放提供了更多可能,為人工智能體育產品走進大眾群體提供了更為寬廣的渠道,人民大眾對人工智能體育產品的選擇也越來越個性化,競技類智能穿戴設備是與個性化競技器材同時走進群眾體育市場。這里研究的競技器材是指除去可穿戴類的器材,現有體育器材中人工智能產品主要有羽毛球拍、智能籃球、智能足球等,智能化程度普遍較低,具備運動時間、節奏的監測功能,還有很大的發展空間。個人體育器材的人工智能產品比傳統相關產品價格普遍較高,其智能化功能也沒有很好的得到大眾群體的認可。

            3提高人工智能體育用品應用競爭力的策略

            習近平總書記在十九大報告中提到:“要加快推進體育強國建設”。近年來,體育人工智能在競技體育、大眾健身等領域的應用已取得顯著成效,體育人工智能的發展已成為助推體育強國的重要力量。世界各國科技競爭激烈,經驗告訴我們,科技落后就會受制于人,激烈的國際競爭環境中,要求我國必須搶占先機,提高體育用品人工智能科技的國際競爭力;人民群眾多元化、高層次需求要求也體育用品人工智能必須提高自身競爭力。提高體育用品人工智能應用競爭力包括:體育用品人工智能的高科技應用國際競爭力、與傳統體育用品相比的市場競爭力、不同智能體育用品間的智能化應用競爭力等。當前我國體育用品人工智能應用存在諸多問題:例如政策保障不完善、管理機制不健全、產品涉及領域狹隘、智能化程度低、受眾范圍小、“貼心”程度低等,建立智能化體育用品發展的長效機制、加速產品智能化發展進程、堅持智能產品“親民”基本路線等是保障并提高體育用品人工智能應用競爭力的必要基本保障與措施。

            3.1建立人工智能體育發展的政策保障與導向機制

            人工智能在世界范圍雖然有較長發展史,但是這一多學科交叉的新生事物真正的高速發展期是在近幾年才出現的,對社會各項事業產生顯著影響并逐漸受到重視的時間更短。2015年7月國務院印發了《“互聯網+”行動指導意見》提出大力發展智能制造,政策體系及規章制度尚不完善,制定智能化體育用品發展長效機制是提高體育用品人工智能應用競爭力的根本保障。人們對人工智能的擔憂自其產生以來就一直存在,尤其近幾年來隨著智能化程度的進一步提高,人們對科技與倫理、智能與威脅等相關話題的擔憂與日俱增。智能化體育用品發展長效機制的建立需要政策對體育用品人工智能發展空間的釋放與規劃;人工智能作為理論體系尚不成熟的新生事物,其成長與發展離不開完善合理的市場監管措施;法律和道德規范是有效遏制人工智能體育用品道德威脅發生的有效途徑。

           ?。?)國家政策制定上應給予人工智能產業發展充分的空間,并出臺完善質量標準,將人工智能體育產品的生產與應用管理進行立法,以法律的形式進行監管與風險防范。鼓勵人工智能體育用品在教育教學、競賽訓練中的應用,多建立先進的智能化體育場館并投入使用。加強體育人工智能新興學科建設,鼓勵體育與相關自然、工程技術相關學科的產學研合作,在相關科研項目中設置人工智能專項研究計劃。

           ?。?)國家對市場的管理,嚴格執行即定的人工智能體育用品管理標準,時刻監控市場發展方向、預測市場風險、發現市場新需求,動態建立市場監管標準與方法,針對市場需要、人民需要建立動態管理的體育人工智能體育用品發展辦法。

           ?。?)自古以來道德約束是法律強制措施的先行辦法,人工智能化程度的提高是科技水平提高的直接表現,人工智能體育用品研發人員的價值取向決定了產品的行為取向,人工智能體育用品的潛在危害來自于生產研發人員的道德水平。相關部門應加強針對人工智能體育用品生產的社會問題、倫理問題的排查與研究工作,出臺有力的法律文件和針對性的道德行為規范,規范人工智能體育用品生產者、研發者的道德行為。

            3.2加速提高人工智能體育用品“智能化”進程

            自2018年起人工智能發展已經上升為國家戰略,人工智能體育用品類型單一、產品智能化程度低是其市場認可度低的主要原因。深化并拓寬人工智能體育用品“智能化”程度,是提高人工智能體育用品市場應用競爭力的重要途徑。

            體育院校及科研機構牽頭與人工智能相關的其他學科、生產企業等全面對接,盡快形成體育用品人工智能生產研發的國家級與區域級高層次人才聚集團隊,負責進行“智能化”的深層次問題研究、體育人工智能高層次人才培養等領域工作。在理論上盡快形成集體育、自然、工程技術等多學科與一體的體育人工智能理論,在人才培養上培養出學科知識豐富、思想道德高尚、敢于創新的復合型專門人才。

            做有夢想的科研人。偉大工程的實現無不建立在工程締造者的偉大夢想基礎之上,體育人工智能發展前景廣闊,相關人員應對體育用品人工智這一領域懷抱充足的信心,具有顛覆體育產業的夢想和野心。

            科學研究(人才培養)——產品生產——市場反饋這一循環過程是產品不斷升級進步的必經之路,科研機構、人才培養、生產企業、市場部門、消費群體應建立良好的聯系,打通人民需求下高“智能化”良性循環通道。

            3.3堅持智能發展的“親民”線路

            大眾消費群體對人工智能體育用品的認可度直接決定人工智能體育用品的命運,從消費者需要出發,解決消費者實際問題、滿足消費者應用需求是其永葆競爭力的基本保障。人工智能伴隨著希望與危機來到大眾身邊,表現在產品帶給消費者的便利、造成的就業危機、比人類更勝一籌的技能、工作效率的提高等。以穿戴設備為代表的人工智能化大眾體育用品在生理檢測功能之上同時具備社交互動、娛樂、健身指導功能,率先走進大眾群體,并且成為受眾群體廣的人工智能體育用品。調查部分相關用品使用者,受多種原因影響,產品使用頻率逐漸變低。從大眾消費者視角了解到人工智能體育用品存在的價格昂貴、功能較少、新穎性不足等問題是影響其使用的主要原因。

            人工智能體育用品實現親民需要做到價格親民、功能親民、理念親民。價格方面可結合產品成本及市場需求出產高中低不同價位產品,盡快形成穩定的技術生產體系,實現量化生產,降低生產成本,提高生產過程中的自動化、智能化程度,降低生產階段人工成本。功能方面,應從消費者本身出發進行市場調研,調研現有產品的優缺點、消費者預期的產品功能等,結合調研進行產品的設計與研發。使產品更具“關心”本領,具備“貼心”服務功能。理念方面可通過加強市場導向,引導消費者的消費需求,加強人工智能知識宣傳。每款產品針對性明確,不貪圖功能數量,產品理念突出。加強人工智能體育用品從業人員的技能培訓,使更多的人從業體育人品工智能。

            4結語

            科技發展改變人類生活,社會生活進入人工智能時代帶給我們無限利好,人工智能被未來更高生活質量給予厚望,人工智能是建設體育強國一劑強有力的助推劑。人工智能體育用品的應用是科技改變體育生活、科技實現體育強國的直接表現與實現途徑。目前,人工智能體育用品應用于服務體育競賽、生理監測、教育教學、體育器材改良等方面,產品類型單一、智能化程度低、市場認可度不高是現有人工智能體育用品應用過程存在的主要問題。隨著不斷變化的社會需求及科技水平的不斷提高,人工智能體育用品必將沖破障礙進入新的發展階段??萍际且话央p刃劍,物理學家霍金曾預言人工智能將會帶給人類極大的傷害。高科技意味著高風險,人工智能體育用品發展參與部門在完成科技攻關、滿足市場需求、引領行業發展等的同時必須嚴守行業標準和道德底線,政府、科研、生產等部門還需常備危機意識,增強預防、化解風險與危機的能力,真正實現人工智能體育用品更寬泛、更深層、更貼心的服務于人。

            參考文獻:

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          來源:教育裝備采購網 作者:李大帥,岳新坡,張圓杰 責任編輯:張肖 我要投稿
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