张钰 哈尔滨体育学院研究生院

人工智能（ArtificialIntelligence，简称AI）是一种模拟和模仿人类智能的技术和理论。它是计算机科学的一个重要分支，旨在开发和构建能够执行复杂任务的智能系统。[1]它包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等，自五十年代初期被创立以来，人工智能已经取得了显著的发展和进步。

如在硬件设备的升级、数据的可用性和质量的提高、自然语言处理的进步以及深度神经网络和深度学习被证明是一种有效解决应用问题的方法。总之，人工智能在IT 领域、社交媒体医疗和金融等各个领域都得到了广泛的应用，它将在未来的社会生活中发挥越来越重要的作用。

1.人工智能在体育领域应用研究

1.1 人工智能在竞技体育中的应用

随着人工智能在体育领域中的发展，体育科技创新也成为竞技体育发展的重要组成部分，有效地提高了竞技体育水平。人工智能在竞技体育中有多种应用，主要以提供数据分析、训练辅助和比赛管理等方面的支持。NBA 作为全球最顶级的职业篮球联赛之一，一直以来都高度重视数据分析的应用。使用人工智能算法对比赛视频数据进行分析球员的身体姿态、运动轨迹、球权分配情况等，为球员和教练提供可靠的战术分析数据，以实现更加精准的比赛策略和战术设计，提高球队的获胜率和球员培养计划。[2]人工智能在竞技体育中的应用仍在不断发展，有待进一步的研究和实践。然而，它已经显示出巨大的潜力，可以为运动员、教练带来更多的便利和创新。

1.2 人工智能在学校体育领域的研究

人工智能在学校体育中的应用，可以帮助教师在学生活动的过程中进行健康的检测和身体状况的评估。人工智能技术可以监测学生的身体状况，收集和分析数据。如心率、步数、卡路里消耗等，帮助评估身体健康水平，并提供相关的建议和改进方案。人工智能中的虚拟现实技术，可以让学生增强学习体验，通过虚拟实境来模拟不同的体育运动，提升技能、理解规则和策略等，让学生学习更有兴趣、课堂更有活力、运动技能掌握更迅速。但人工智能在学校体育中的应用需要权衡教育价值观、隐私保护和伦理问题。它应该被视为教育的辅助工具，而不是完全替代教师和人际互动的角色。[3]因此，在人工智能应用于学校体育中，需要谨慎权衡其局限性和潜力，以最大程度地提高学生的学习效果和体验。

1.3 人工智能在大众体育中的应用

人工智能是第四次工业革命的主导技术，对促进大众体育的高质量发展具有重要的意义。人工智能可以利用传感器技术和智能设备，监测大众体育参与者的运动活动、心率、睡眠和身体指标等。通过对数据的分析和评估，人工智能可以提供定制化的运动建议和健康管理方案，帮助大众体育参与者保持身体健康并提升运动效果。其中在大众健身运动中，引入智慧健身房，融合人脸识别、智能硬件设备，当用户进入健身房场景中自动识别身份并记录运动数据，基于过往运动数据生成运动课程，并生成虚拟教练，指导完成运动健身动作，针对不正确的运动姿态给予提醒和纠正，避免不正确的运动动作对身体造成损害。

总的来说，人工智能在大众体育中的应用旨在促进健康管理、提升运动乐趣、提供个性化的训练和指导，并为大众体育提供便捷和智能化的服务。这些应用有助于推动群众体育的发展和普及，提高人们参与体育活动的积极性和健康水平。

2.人工智能在滑雪领域的应用

北京2022 年冬奥会上雪上项目的占比要远高于冰上项目，素有“得雪上者得天下的说法”。然而我国冰雪运动的格局中“冰强雪弱”是不争的事实。由于地理因素的原因，我国冰雪项目大部分都在东三省进行开展，大众参与人数与欧美冰雪强国相比也遥不可及。北京冬奥会为冰雪运动的发展带来了新的机遇与挑战，冬奥会的发展与繁荣离不开科技的进步。从场馆建设到训练备赛，科技创新的细节随处可见，习近平总书记也指出“同我们国家的强国之路一样，中国冰雪运动也必须走科技创新之路，一方面要坚持自主创新，一方面要积极吸收世界上的先进技术和训练方法”。[4]当今世界，科技在竞技体育中的作用越来越突出。建设体育强国，必须实现高水平的体育科技自立自强。要综合多学科、跨学科的力量，统筹推进技术研发和技术转化，为我国竞技体育实现更大突破提供有力支撑。

未来冰雪项目的转型和建设离不开科技化、智慧化、数字化的手段,北京奥运会的成功举办，对中国冰雪运动的发展也提出了更高的要求。我们应抓住北京冬奥会这个新机遇,勇于创新,开拓思维,将科技的力量与训练结合起来,这样才能让未来的冰雪运动蓬勃发展,更多的人投入到冰上运动,早日实现冰雪强国的目标。

2.1 利用人工智能提高运动成绩

人工智能在滑雪训练和比赛中发挥重要作用，帮助其提高滑雪成绩。北京冬奥会上我国选手徐梦桃获得自由式滑雪女子空中技巧金牌，是中国选手第一次在冬奥会获得该项目的金牌，同时它也是颇具科技含量的金牌。其中“AI 助理教练”助力了徐梦桃摘金，“AI 助力教练”是冰雪运动的分析模型，为教练提供训练评分、运动轨迹及角度、高远度分析，并能时时指出失分动作，有效减轻了教练员与运动员的负荷，科学提升比赛成绩。

无论是空中技巧比赛还是高山滑雪、越野滑雪等比赛，这些雪上项目场地都存在海波高、落差大、范围广且具有危险性的特点，而且雪上项目运动员移动速度快和动作复杂的特殊性也决定了每天不能进行大量重复性的训练，雪上项目训练时间就更宝贵了，那么运动员和教练员就要获得最准确的数据来评判运动技术及状态。往往雪上项目的训练多依赖于教练的主观判断和运动员的实际感受，缺乏有效的数据支撑。“AI 助教”的诞生，是雪上项目多参量数据的监测系统，通过单片机作为控制核心，多种传感器和GPS 定位系统获取运动员在训练中的数据，科学高效的监测运动员的训练情况。

人工智能技术辅助分析雪上运动员的数据，包括速度、加速度、姿态、平衡等，以了解运动员的表现和潜在问题。通过分析大量的数据，人工智能可以预测运动员在某种特定条件下可能达到的最佳成绩。人工智能在分析雪上运动员的比赛录像时，可以识别关键动作、技巧和策略，基于对大量比赛数据的学习，可以识别出成功的模式和最佳实践，并将其应用于训练中。[5]最重要的是它还可以监测运动员在训练时的身体状况和运动表现，并提供个性化的训练建议。通过收集和分析生物指标、姿势数据和训练量，人工智能可以帮助预防受伤、优化训练计划并提高运动员的整体表现，以提高运动员的成绩。

利用人工智能技术中的虚拟现实和增强现实技术，人工智能可以提供高度逼真和交互式的滑雪训练场景。运动员可以在模拟环境中进行训练，以改善技术、调整动作和改进反应能力。人工智能可以通过实时反馈和指导来帮助运动员纠正错误和改善技巧。结合人工智能和传感器技术，可以开发智能滑雪装备，例如智能雪板或智能滑雪服装。这些装备可以收集运动员的运动数据，并与人工智能系统进行实时交互。运动员可以通过分析装备传输的数据来了解自己的表现，并根据系统的建议进行调整和改进。

2.2 利用人工智能技术普及滑雪运动

利用人工智能学习滑雪技术，增加大众的喜爱度。冬奥会的成功申办很大程度上提升了我国人民对冰雪运动的喜爱程度，但也存在人们普遍对冰雪运动的认知水平偏低、群众参与度不够、场地建设不足、专业人才短缺问题。根据我国发布的《冰雪运动发展规划(2016-2025 年)》，到2025 年，我国将实现全国“直接参加冰雪运动的人数超过5000 万，并‘带动3亿人参与冰雪运动’”的发展目标。应探索人工智能技术与滑雪运动有机的结合，加速推动滑雪运动的深入普及。

滑雪运动是一项具有风险的高速极限运动，这也使许多想要参与滑雪的人不敢于尝试。人工智能技术中的虚拟滑雪是一个安全和便利学习体验滑雪的替代方案。虚拟现实技术属于一种创建和体验虚拟世界的计算机系统仿真技术，其主要将计算机图形学、多媒体技术、人工智能技术和人机接口技术融合，为创建和体验虚拟世界提供支持。[6]它可以让你在任何时间和地点都能体验滑雪，而无需实际去滑雪场。虚拟滑雪是通过VR 头显，就可以进入一个完全虚拟的滑雪场景，可以选择不同的滑雪场景，从容易的初级坡道到具有挑战性的高级坡道。虚拟滑雪可以模拟滑雪时的动作和技巧。参与者可以使用VR手柄或身体追踪设备来模拟滑雪动作，如弯腰、倾斜身体、转弯等。实现在虚拟环境中学习滑雪技术，并实时获得反馈。虚拟滑雪还允许多人同时体验滑雪场景。参与者和朋友可以一起在虚拟滑雪场景中滑雪，进行比赛或合作训练，这种互动可以增加乐趣和竞争性。虚拟滑雪也可以帮助初学者学习滑雪技术，提供实时反馈和指导。然而，需要注意的是，虚拟滑雪并不能完全代替在真实滑雪场地中的训练和实践，因为它无法提供雪质、地形等真实场景的感觉和挑战。因此，在滑雪技术上取得更高水平时，仍需要结合实际滑雪经验和专业指导。

初学者参与滑雪运动普遍没人教，掌握不到技术动作要领，大多数滑雪场没有专职的滑雪教练员，临时开设一些针对初学者的课程，而聘请教练员价格也相对于较高。AR 滑雪头盔和智能鞋垫的诞生，帮助初学者学习滑雪这项运动。AR 滑雪头盔的护目镜内投射一个小视窗，提供滑雪者身后视频信息并存储，主视野有速度、位置、轨迹等显示，并通过视频识别技术实现目标搜寻、完成编辑，为滑雪者提供小视频服务。智能鞋垫装备上安装了9 轴惯性传感器、压力传感器等，将检测到的数据发送至手机端，利用手机APP，综合计算出滑行速度、加速度、腿部支撑力和支撑角度，在进入下一个弯道前，通过语音的方式将滑雪改进措施及时地反馈给使用者。摆脱滑雪教练，依靠实时反馈智能滑雪教练学习滑雪技术，获得安全快乐的滑雪体验，滑雪初学者就会很容易地学会滑雪技巧。

3.总结

人工智能已经在体育领域中得到了广泛的应用，其潜力极大。通过人工智能的技术和算法，可以提高运动员的技术能力、优化比赛策略、提升运动员健康管理和训练效果、辅助裁判员判决、改进装备设计等方面发挥重要作用，增强其竞争优势，并提供更丰富、智能化的体育体验。为整个体育产业注入新的动力。科技助力冬奥，帮助我国运动员取得优异的成绩。为了提高雪上项目的成绩和更多人参加滑雪运动，人工智能在滑雪领域的应用研究就有很大的发展潜力，通过更好地利用数据和算法，可以提高滑雪体验、保障滑雪安全、促进滑雪产业创新、丰富滑雪活动等方面发挥重要的作用，为滑雪爱好者和产业的发展带来长期的积极影响。但人工智能只是辅助工具，真正的决策和实践仍然需要领域专家和运动员的专业知识和经验。因此，在引入人工智能的同时，要保持对人的主导性和专业性的尊重和重视。