科技有狠活足球是门玄学吗？对不起，它是科学

　　封面新闻记者张峥
　　足球是玄学吗？
　　在手撕了多篇前稿后，作为球盲的小编终于在不断的天问中，通过一番在线课程、论文阅读、知情人士科普后，顿悟出一个道理：看不懂球是正常的，因为足球是科学。
　　如果，你跟小编一样，一众球迷疯狂尖叫你却一脸懵逼，看不懂绿茵场上是谁在带球跑，看不懂各种炫技，搞不懂裁判吹哨是啥原因，那么我们可以试着升维打击，用高深的数学建模、流体力学、统计学、大数据分析来科学地分析足球这种高智商运动。
　　首先，引入一段影片
　　点球成金
　　说到运动科学，有一部片子绕不过，那就是布拉德皮特主演的奥斯卡提名片《点球成金》。《点球成金》记录了真实事件，该片改编自《魔球：逆境中致胜的智慧》。奥克兰运动家棒球队面临经费少，物资缺乏、人员不济的三重困境，为了扭转局面，总经理比利比恩（BillyBeane）和他的朋友彼得布兰德，怪招频出，运用赛博计量法，依靠球员数据，创新重组球队，获得史诗级20连胜。BillyBeane采用的分析方法叫赛伯计量学一项通过记录棒球比赛的各项统计数据，对比赛和球员进行分析、评价和预测的学科，并得出了一个结论：拥有更高上垒率的队伍更有可能得分，从而更有可能取得胜利。
　　赛博计量学（sabermetrics音译）。赛伯计量学词取自美国棒球研究协会（SocietyforAmericanBaseballResearch）的首字母缩写，由棒球历史学家、统计学家和作家比尔詹姆斯首创。
　　所以，即使你对踢球一窍不通，你也可以用你的数理知识来操控一场激动人心的赛事，让自己身临其境地参与到决胜千里之外的球场中，是不是有被爽到？
　　下面，进入正题
　　让我们一起揭秘科学足球
　　数据分析
　　在本届卡塔尔世界杯上，球员会以一种更讲证据的方式来向教练展示自己在场上的价值。比赛结束后几分钟之内，赛事主办方就会给每位球员发送一份他们在场上表现的详细分析。前锋可以看到他们的跑动次数和被漏防的次数。后卫则能看到他们在对方持球时进行了多少次干扰。如今，数据分析能为球场内外的所有一切提供指导，从球员转会、训练强度，到制定针对性战术、给出球场上的实时最佳传球线路等等。
　　以前，每个球员在球场上的进球、失球、传球数据都由人工进行记录，现在，这项工作由人工智能AI取代，现场的高速摄像机会记录下场内主要事件，包括带球、传球和抢断，通过数据转码、汇总、生成统计资料，交由教练团队进行战术决策。同时，可穿戴背心和手环能感知运动，利用GPS追踪位置，还能计算每只脚的射门次数。为了理解这些信息，大多数顶级球队都会雇用数据分析师，包括从微软和日内瓦近郊欧洲粒子物理实验室（CERN）等计算应用巨头挖来的数学家、数据科学家和物理学家。
　　大数据开创了足球的新时代，科隆德国体育学院的体育科学家DanielMemmert说，它改变了球队的战术思想、行为、分析对手的方式以及培养人才和发掘球员的方法。
　　利物浦足球俱乐部的数据团队包括曾在CERN和剑桥大学供职的物理学家，他们构建了一套模型，专门评估球员在场上的行动是否更可能导致进球。里斯本大学的体育科学家在和西甲巨头巴塞罗那俱乐部合作期间，发表了一篇分析文章，研究不同类型的传球在场上有多长的机会窗口。
　　传球网络
　　球赛中最常听到的数字就是控球率，大多数情况下控球多的被认为是强队，所谓控球，就是足球在同一队的队友之间传递，由此便产生了传球网络。2019年9月ScientificReports上发表的一篇论文，该研究对巴萨1011赛季比赛的传球网络进行了可视化：代表球员的点越大，参与传球次数越多；连边越粗，说明两人间传球配合越密切。
　　巴萨队的传球网络的可视化图
　　足球与科学
　　那么国内对科学足球的研究又是如何呢？
　　70余岁高龄仍然活跃在绿茵场上，清华大学校工球员队队员、物理系教授葛惟昆用自身案例说明，进球不一定是跑得快的年轻人的专利，智商高、懂算法的人，找准点位、巧用物理常识，统计学知识，也能完美进球。
　　球在空气中飞行，在地面上反弹，在球门上反弹，有踢球、有抛球、有头顶球，要接球、卸球、停球等。这些都与物理有关。
　　球员以什么样的角度踢球，球飞得最远？答案是45度。
　　点球点的位置为什么要设在12码？背后有统计学规律在指导。罚点球有很大的不可预见性，但是又有很大的机会，根据概率统计，在12码位置罚点球，射门成功率可达70。
　　贝克汉姆最擅长的香蕉球是怎么踢出来的？有什么物理原理？按照葛惟昆《足球与科学》讲座的观点，香蕉球就是一种旋转球，球在运动中发生偏转，再拐进球门。空气脱离开球，上部晚一点，下部早一点，所以整个流动会向下面倾斜。这种技术很刁钻，那么如何踢，用脚的哪个部分踢，有什么讲究？香蕉球可以用脚弓也可以用脚背踢，它的关键是脚与球要有长时间的接触。
　　大数据足球与中国
　　足球数据分析，作为国际上顶尖球队目前正在使用的一种技术，在国内普及情况如何呢？足球中国运营负责人谢佑轩告诉封面新闻记者，作为中国足协官方社会足球平台，推动中国足协治理体系和治理能力现代化数字化的一款APP，平台也在尝试借助AI人工智能来记录球员的运动轨迹，由AI自动生成球员报告，不过他认为，大数据分析需要庞大的数据，职业联赛的数据价值更大。而另外一家大数据足球公司，同道伟业，已经在为国内联赛球队提供大数据服务。平台可以提供虚拟全景系统，允许不同用户独立观看比赛中场上任意位置任何细节，可创建比赛场地的数据模型，以便向队员提供更详细和高效的指导和分析。
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