作者:胡珉琦 来源:中国科学报 发布时间:2018/3/2 9:55:06
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为了冬奥会,科技也是拼了

 

■本报记者 胡珉琦

2月25日,在平昌冬奥会闭幕式上,将革新技术与传统表演结合起来的“北京8分钟”不仅为本届冬奥会画上了一个句号,同时也预示着2022年奥运科技的惊艳升级。

尽管“科技奥运”第一次的正式提出已经是在1964年的东京奥运会,可实际上,早在20世纪初,现代奥林匹克运动就与一国的科技力量、经济力量牢牢捆绑到了一起。奥林匹克运动一直都在吸收科技革命带来的最新成果,并成为展示这些成果和创新实力的窗口。

下面,就让我们来盘点一下本届平昌冬奥会的科技看点,展望一下2022年冬奥会的盛景。

首届5G奥运会

“ICT奥运会”(ICT即Information Communications Technology)是本届冬奥会的五大目标之一,信息通信技术成为了奥运科技的重中之重。最初,信息技术与奥运会的紧密结合,使现代奥林匹克运动得到了前所未有的传播效果。如今,信息技术则是要能全方位地满足运动员、观众和赛会服务人员的不同需求。

就在平昌冬奥会落幕的第二天,2018世界移动通信大会正式开始,5G技术成为了大会的焦点,各大运营商和手机厂商都已纷纷开始布局5G业务。而5G也是本届冬奥会上最大放光彩的技术。

对5G的定义,它不仅仅是更高速率、更大带宽、更强能力的接口技术,还是面向业务应用和用户体验的智能网络。在此次冬奥会上,5G的应用主要涵盖了赛事直播、增强现实、虚拟现实、自动驾驶等领域。

竞技体育最大的魅力就是它的观赏性,对于一名普通观众而言,无论是亲临现场,还是坐在电视机前,视觉体验永远是位列第一的。

自2008年北京奥运会首次使用高清直播技术,此次平昌冬奥会通过5G技术传输,第一次在开闭幕式和部分赛事大规模使用了UHD超高清电视直播赛事。UHD的分辨率可以达到3840×2160,清晰度是普通全高清1080P的4倍,这给转播画面的提升带来了一个质的飞跃。将它用于体育赛事转播,观众可以清晰地捕捉到运动画面中的每一个细节和特写,感受到最逼真的视觉体验。尽管目前超高清电视的普及率还不高,但到了2022年北京冬奥会,这项技术即将进入成熟时期。

有赖于5G网络,观众还首次尝试了同步视角、全景视角和时间切片的观赛方式。据新华社报道,所谓“同步视角”,顾名思义就是让观众从运动员的视角来观看赛事直播。比如说,在有舵雪橇比赛中,将迷你摄像头安装在雪橇前部,这时候观众仿佛置身雪橇内部,和运动员一起亲历比赛中的紧张与刺激。

而“全景视角”则是在滑雪赛道安装多个摄像机,每位参赛选手身上还会携带一枚芯片,使得比赛全程能够随时跟踪任意一名选手的位置,切换各位选手的比赛画面。

“时间切片”指的是运动员动作的切割和回放。在平昌冬奥会上大红大紫的日本花滑选手羽生结弦,他的一连串滑行、每一个旋转和跳跃,几乎都能从360度不同的视角进行立体展示,因为在举行花样滑冰比赛的江陵滑冰运动中心观众席上,有多达上百台的摄像机每时每刻在对准运动员。当然,这样的技术不仅能用于比赛展示,竞技体育在场上风云变幻,裁判也常常需要依赖它作为裁决的依据,保证赛事的公平公正。

在比赛之外,观众可以到5G体验馆进行游戏体验,只要戴上VR眼镜,就能像运动员一样,在虚拟赛场上进行冰球、滑雪等项目的比赛,还能感受试运营的装配5G通讯的自动驾驶汽车。韩国电信公司甚至在奥运场馆附近建起了5G村,以展示各类5G应用。

人工智能取代志愿服务

除了竞技体育本身,志愿服务是奥运文化的重要组成部分。一般情况下,像奥运会这样的大型体育赛事动辄需要几万名志愿者的参与,负责竞赛组织服务、媒体服务和各种观赛服务。可如今,人工智能已经在工业和服务业大量渗透应用,取代一部分人类志愿者的工作势在必行。

值得一提的是,在此次奥运会上,机器人火炬手第一次出现在了奥运火炬传递的过程中。它们分别是人形机器人DRC-HUBO和载人机器人FX-2。DRC-HUBO有41个关节,每分钟能走65步,当它从前一位火炬手中接过火炬后,由于一面墙挡住了去路,它还会凿洞穿墙,将所持火炬传递给后者。

在国际大型赛事中,语言服务一直是志愿服务的重点内容之一,而利用人工智能技术研发的翻译机器人则可以提供多语种的翻译服务。Genie Talk是平昌冬奥会的官方应用程序之一,可自动对多国语言进行识别和翻译。当它与韩国机器人公司Futurerobot的技术结合,这款翻译机器人不仅能够以多种语言回答问题,还能摆出各种表情,与用户进行互动,使用大型触摸屏拍照。

开赛之前,韩国贸易、工业和能源部曾宣布,将选取一个由85名机器人组成的团队担任冬奥会多项赛事的志愿者。尽管数量不多,但在机场、比赛场地和新闻中心,机器人的最终上岗,为本届奥运会提供了信息服务、接待服务、场馆引导服务、食品服务、清洁服务等,是人工智能辅助人类志愿服务的一次试水。

随着人工智能技术的拓展和精进,机器人与服务业融合的加深,未来的奥运会及其他大型体育盛会期间,一定会有更大规模的机器人团队提供更丰富细致的服务。

运动比拼中的科技

科技对奥运的渗透,除了提供更完善的基础服务,提升大赛的传播效率,更无法被忽视的,就是它直接参与竞技体育的比拼。从训练到装备,正是有了高科技,才帮助了一批又一批运动员去创造“更高、更快、更强”的纪录。

自从有了泳池里的“鲨鱼皮”,人们开始意识到运动员的战袍是暗藏玄机的。比如雪橇运动,运动员需要乘木制或金属制的双橇滑板在专用的冰雪线路上高速滑降、回转,除了雪橇,服装一样可能成为制胜的关键。对运动员来说,比赛中任何产生阻力的东西,都可能导致他们减速,包括服装。美国雪橇队的队服,在肩部、上臂和背部采用了不同的高科技面料,以符合空气动力学的要求。设计师通过风洞试验,在100多种材料中,找到了一种由尼龙和氨纶通过独特编织方式而成的面料,表面粗糙有凹痕纹理,可以改变运动员身体周围的气流,从而有助于减少风的阻力。

同样是队服,冬奥运动项目特殊的地方就是要对抗寒冷。在比赛之前,运动员保持温暖特别重要。在平昌冬奥高速运动项目中,美国速滑队就配备了发热运动套装,利用新型的织物技术,锁住运动员身体的热量。美国队的制服,则是利用了可穿戴设备,将柔性可拉伸导电油墨和电池组成加热系统,开启开关,最多可提供11小时的加热时间。

传感器系统一直是竞技体育运动广泛应用的一项技术,一方面,它能辅助裁判进行判罚,另一方面它能实时监控运动员训练、比赛时的身体状态。比如荷兰两位速滑选手的训练服内置有传感器,专门收集运动员的动作数据,传递给教练后,后台软件可以作出分析并由教练提供改善建议。

2022“云上奥运”

尽管距离北京冬奥会还有整整4年的时间,但在此次平昌奥运会上,中国已经推出了数字奥运的发展理念和规划。

阿里巴巴在2017年1月与国际奥委会签署了一份至2028年的长期战略合作协议,以推动数字时代的奥运转型。在此期间,阿里巴巴是国际奥委会在“云服务”以及“电子商务平台服务”领域的唯一官方合作伙伴。

此次在平昌冬奥期间,基于阿里云的ET奥运大脑计划正式发布,这是一套基于人工智能和大数据的解决方案。

在未来的奥运会上,主办城市在开始规划奥运场馆时,可以使用人工智能进行大数据地理空间分析,以选择最佳位置;人工智能将调控举办地的交通情况,最大限度地提高车辆通行速度;奥运场馆通过基于云的生物特征识别技术,可以改善出入控制、安全和人群管理;深度机器学习有助于模拟睡眠、营养和训练强度之间的关系,为运动员的良好表现提供支持;大数据可以改变观众与奥运会的互动方式,人们可以更方便地找到去往最佳赛事的路线,为天气变化作好准备,并通过最新的沉浸技术以新的方式体验奥运;云技术还可以扩大奥运内容的传播范围和可访问性,让观众能随时随地找到和分享最喜欢的赛事时刻……

一次奥运会的举办涉及城市基础设施建设、竞赛组织和管理、媒体传播、观众服务等方方面面的投入,如果能对奥运赛事有关的人、物、事件、建筑、设施等进行“数字化”,运用人工智能、大数据进行全局分析,自动调配资源,将大大提升奥运城市的运营效率,节省更多成本。而这一切,可能在2022年北京冬奥会成为现实。


 

《中国科学报》 (2018-03-02 第1版 要闻)
 
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