一、科学技术在体育中的发展
(一)科学技术在体育发展中的有利方面
科学技术保证了体育竞赛的公平性,VAR技术、“鹰眼”技术和等等其他技术设备正在帮助裁判员改进他们做出的决定,为确保公平竞争提供更可靠和客观的事实依据。其中,在2018年俄罗斯世界杯上首次使用的视频助理裁判,将鹰眼和门线技术结合在一起,VAR视频助理裁判有单独的裁判室。当比赛中出现需要视频助理裁判员介入的情况时,可以将准确的信息传递给裁判员,很大程度上避免裁判员出现错判与漏判的情况发生。
这些体育运动中最具代表性的是冬季运动。由于冬季运动天气较为寒冷,在装备、场地等方面有更多的要求。如果身着普通的运动装备在冬季运动,就会出现诸多不适与不便利。冬季运动运动员的服装多为紧身衣且是由低风阻的面料制作而成,这种制作方式可以有效的提高运动表现,减少风的阻力并且保护运动员避免在室外因天气寒冷而导致运动表现下降。其次是在一些冬季运动中普遍使用冰鞋和冰刀作为运动器材,冰鞋的材料已经从骨质演变为碳钢,有效地减轻了溜冰鞋的重量。过去,由于气候和地理原因,冬季体育活动仅限于特殊场地,但随着科学技术的发展,一些人工室内冰场和室内滑雪道已经开始流行。随着科学技术的进步,体育运动的观看体验感越来越好,满足了各种类型人群的需求,对个性化观赛提供了保障。保证了观看体验的舒适性和流畅性,让观赛者真真正正的进入比赛、享受比赛。为全民参与体育打下牢固基础。
定位系统、惯性运动单元和各种测量生理反应的传感器已经变得既小又精确,足以提供运动员训练和比赛的有效信息。其中许多数字工具已经作为体育实践的一部分用于各种用途,例如在训练或比赛期间评估个人或集体行为,制定特定训练方式来达到预期目标,并为训练时负荷控制和训练后的恢复策略提供框架。
(二)科学技术在体育发展中的挑战
运动员和教练员如何最佳地使用科学技术作为其运动发展过程的一部分是至关重要的。因此,我们应该批判性地评估体育科学技术的解决方案、决策支持,以及他们对提高成绩的影响。我们还应该承认,一个好的教练能够观察到科学技术无法检测到的细微差别。技术提供的信息可能缺乏运动员和教练做出最佳决策所需的整体背景。在这方面,许多团体也在测量和尝试一些超出他们理解能力的变量。不加批判地信任技术,也有失去相互面对面交流的风险。我们必须确保科学技术不会取代人与人之间的对话,而是促进教练之间,以及运动员、教练和他们的支持团队之间在一定证据支撑基础上的讨论。如果我们过于关注科学技术和基于数据的结果所提供的可能性,我们就有可能设定“极限值”。我们应该通过使用不同的方法来应对这一挑战,对基于数据的结果持开放态度,从这些方法中得出假设,并试图理解新发现背后的机制。
科学技术不仅对体育的发展有积极的影响,同时也面临严峻的考验。更多的科学技术应用于体育方面可以使比赛更加公平公正,提高体育的各方面影响力。合理、规范的应用科学技术可以提高运动员的比赛成绩和竞技能力,推动整个社会的体育发展。另一方面,如果经不住诱惑,滥用科学技术就会偏离了体育的初衷,会产生很多负面影响并在一定程度上限制了体育的发展。值得更多地关注和反思的是,如何正确地应用和规范科学技术,应该以最好的方式使用科学技术,妥善处理它带来的问题,用它来创造更快、更高、更强的运动员,而不是用它来包装新的纪录打破者。
二、科学技术在足球运动中的发展
(一)足球运动中的新型科学技术
2022年卡塔尔世界杯比赛用球“旅程”与往届世界杯比赛用球相比飞行速度加快,并且更加轻盈。“旅程”的运用了创新技术系统CTR-CORE,它是一个植入足球内部的中央芯片,记录球运动数据的速度可以达到每秒500次。内胆通过连接柱进行连接并将芯片固定在球体中心,从而提高了其在空中的稳定性和平衡性。其中还有一个关键就是运动传感器,它可以将比赛过程中准确的足球运动数据记录并收集起来,该数据可以被视频助理裁判员接收,在有需要时为当值裁判员的判罚提供帮助。
VAR视频助力裁判和半自动越位判罚技术(SAOT)也展示了其重要的作用,该系统通过球场顶部的12个专门设计的摄像头使用视频运动捕捉技术,定位与罚球有关的29个不同部位,形成数据点,并在每秒内发送50次数据,实时跟踪足球和球员的位置,自动画出虚拟越位线。检测到越位后会发出提示,在裁判员完成判罚后也会播放3D动画来展示越位犯规。尽管VAR技术可以在比赛中发挥关键作用,仍不能完全的代替场上裁判员,场上裁判员仍要尽最大努力做出正确判罚决策,场上裁判员不能过度依赖VAR技术来执法比赛。VAR技术应尽量在比赛中以较小的干扰程度获取更加可观的收益[1]。
在国际足球训练或比赛中使用最多的经典智能球鞋是adizero F50。其底部有一个miCoach速度传感器凹槽,可以收集球员腿部所有的运动。miCoach速度传感器都可以做到实时监测和保存足球运动员在比赛中的平均速度和冲刺的次数,同时还包括跑动距离等数据[2]。Playermaker的智能绑带也在全球范围内开始使用。All Conditions control (ACC)科技也在足球球鞋中大量使用,它可以使鞋面不同天气、不同场地状态下对足球的摩擦和触球感觉保持一致,让使用运动员在应对各种挑战时保持高水平竞技状态。足球队服上也处处体现科学技术的身影,不少球衣采用HEAT. RDY科技来制作,同时配合可再生材质的面料,使运动员时刻保持舒适的穿着体验。
(二)足球训练中的科学技术
人工智能在足球训练中的应用,可以用来监测和分析数据,例如跑动轨迹、射门成功率等数据。提供关于体能和技战术方面的数据反馈,帮助教练员和运动员做出更加准确的判断;还能用来收集和分析对手情报以及比赛模拟和战术分析[3]。但由于人工智能不能完全代替教练员和队员,数据质量难以保证。同时还有数据泄露的风险。
可穿戴的传感器和追踪器可以在训练课甚至比赛期间获取详细的数据。GPS系统可以记录足球运动员的跑动距离、速度和加速度等,在足球教练员、体能团队和足球研究团队中越来越受欢迎。GPSports等便携可穿戴设备依靠GPS可以检测不同训练水平足球运动员高强度运动的负荷情况,可以帮助教练在训练或比赛中有效预防运动员受伤风险,通过对厂商不同位置运动员的状况检测,避免过度训练情况发生,优化训练的方式与强度,提高训练质量。同时还能将数据与其他高水平运动员的数据相对比,发现队伍或运动员之间的差距,帮助教练员进行针对性的训练安排。
我们要合理有效的在足球训练中应用科学技术来帮助我们提高训练的质量和效果,通过有效的信息来帮助教练更好的完成训练,训练过程变得更加科学合理,同时减少了训练过程中运动损伤的可能性。可穿戴电子设备将是未来更科学的足球训练的重要保障和趋势。
三、结语
科学技术在足球运动中的应用可以提升运动员训练或比赛的能力,同时可以保证足球比赛的准确性、科学性、规范性和公正性。通过对设施和装备的完善和发展,提高足球比赛的观赏性和流畅性,使运动员更好的发挥自己的竞技水平。在鼓励和应用发展科学技术的同时也要注意方式和规范性,更加合理、正确的使用科学技术才能保证足球运动朝着光明健康的方向发展进步。
参考文献
[1] 傅明.科技助力背景下VAR技术对足球比赛判罚决策的有效性和局限性分析[C]//中国体育科学学会.第十二届全国体育科学大会论文摘要汇编——墙报交流(运动训练分会).首都体育学院,2022:3.
[2] 刘博涵,钱坤.科技在足球训练中的应用研究[J].科技资讯,2022,20(11):245-247.
[3] 马婧婧,谢国栋,高宏等.人工智能在足球训练中的应用研究[C]//中国班迪协会,澳门体能协会,广东省体能协会.第八届中国体能训练科学大会论文集.广东工商职业技术大学体育学院,2023:4.