劉昌黎 徐金陸 曹家興

摘要：面對各項高科技應(yīng)用到體育領(lǐng)域，在乒乓球教學(xué)領(lǐng)域可以利用人工智能技術(shù)，前期利用智能影像分析技術(shù)對我國優(yōu)秀男、女乒乓球運動員在使用正手攻球、反手推擋、左推右攻技術(shù)時肌電電位變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并且利用3ds max軟件對他們使用這些技術(shù)時所呈現(xiàn)出的身體動作建立三維動畫，然后人工智能的強化深度學(xué)習(xí)能力進(jìn)行記錄、分析，建立模型；將建立好的動作模型、診斷模型應(yīng)用到乒乓球教學(xué)中去，增強學(xué)生學(xué)習(xí)乒乓球的興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：人工智能；乒乓球技術(shù)；動作模型；診斷模型

一、人工智能基本概念

人工智能技術(shù)就是為了提高社會各行各業(yè)的工作效率，輔助人類工作，通過對現(xiàn)有經(jīng)驗和知識的學(xué)習(xí)幫助人進(jìn)行最科學(xué)化的決策與管理。

二、國家政策

（一）教育改革

國家各行各業(yè)發(fā)展政策的調(diào)整隨著時代的發(fā)展而不斷做出調(diào)整，其中教育作為國家的根發(fā)展基礎(chǔ)大業(yè)，一直以來都是國家最重視的。現(xiàn)階段的人工智能就是國家大力支持發(fā)展的高科技，如果將這項技術(shù)應(yīng)用到提高我國教學(xué)信息化的發(fā)展中，將會使我國教學(xué)新信息化更上一層樓。

（二）推動人工智能發(fā)展政策

國家對于人工智能制定的戰(zhàn)略規(guī)劃以及提出的高層建筑，可以顯現(xiàn)人工智能在我國各行各業(yè)的發(fā)展是必然的趨勢，鄧小平曾說過：“科技是第一生產(chǎn)力”。因此在這樣的大背景下，人工智能技術(shù)應(yīng)用到體育教學(xué)方面，必然能夠成功。

三、現(xiàn)階段體育領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄苓\用情況

例如：NBA賽場裁判使用的錄像回放技術(shù)、網(wǎng)球比賽的鷹眼挑戰(zhàn)系統(tǒng)，還有今年在德甲、法甲使用的VR助理裁判，我國中超聯(lián)賽第28輪也引入VR助理裁判，這些技術(shù)都屬于人工智能的圖像識別技術(shù)，應(yīng)用之后的比賽公平、公正性取得立竿見影的效果。

四、人工智能技術(shù)在乒乓球教學(xué)中的應(yīng)用

（一）系統(tǒng)建立

乒乓球教學(xué)都是從基本功開始，反手的推擋技術(shù)、正手近臺攻球技術(shù)、正反手左推右攻技術(shù)，因此動作模型也是圍繞以上三個基本技術(shù)建立。根據(jù)目前的打法來分，分為直拍、橫拍兩個系統(tǒng)的動作模型、診斷模型。

1.動作模型系統(tǒng)建立

動作模型的建立首先選取適合被用來做模型的人，本文設(shè)想，直拍男子選手選取劉國梁、王皓、馬琳、許昕這四個人；橫拍選手選取孔令輝、王勵勤、馬龍、張繼科、劉詩雯、丁寧、李曉霞；對于直拍、橫拍、男女分別進(jìn)行測試，測出這11個人在正、反手、左推右攻技術(shù)時，每個技術(shù)對應(yīng)的身體的肌電圖變化進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，主要分析出肌電變化的共性，具體指這11人在同一個技術(shù)動作中那塊肌肉電位變化最明顯，通過找出共性規(guī)律建立肌電模型，同時分別測量與繪制出每個技術(shù)動作的三維模型，利用3ds max軟件建立三維模型，將這兩者結(jié)合，形成一套模型，這套模型包括直拍動作模型、橫拍動作模型（男、女）。這套模型的建立并不是一層不變，借助人工智能深度強化學(xué)習(xí)（AlphaGo就是利用這個能力，在2017年戰(zhàn)勝世界圍棋排名第一的柯潔）不斷進(jìn)行調(diào)整，以期達(dá)到最適宜狀態(tài)。

2.動作診斷系統(tǒng)的建立

動作模型建立之后，具體的實施中主要借助人工智能的智能影像視頻識別系統(tǒng)，對課堂中每位學(xué)生進(jìn)行視頻圖像識別，對所學(xué)正手攻球技術(shù)、反手推擋技術(shù)、左推右攻技術(shù)在主要肌肉肌電反射進(jìn)行分析，同時對學(xué)生技術(shù)動作利用3ds max軟件建立三維動作模型，通過人工智能自我識別、分析能力與建立好的技術(shù)動作模型進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)其中問題。例如：快肌、慢肌比例情況、肌肉力量不夠、神經(jīng)對于肌肉支配能力不夠、功能系統(tǒng)功能不足等等，對于不足提出合理化建議，從體能訓(xùn)練的角度，從多角度給出訓(xùn)練方案，提高對于乒乓球運動參與的熱情。間接的做到以點帶面，推動體育產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（二）系統(tǒng)建立后對教學(xué)影響

1.提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

將人工智能技術(shù)應(yīng)用到乒乓球教學(xué)課堂，跟上了時代發(fā)展的步伐，迎合了學(xué)生對于對于創(chuàng)新性教學(xué)的需要，增強了他們對于學(xué)習(xí)乒乓球的興趣，為我國乒乓球事業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)了大批后備人才，同時對于學(xué)生樹立終身鍛煉意識啟到推動作用。

2.提高教學(xué)質(zhì)量

利用人工智能視頻識別與建立好的動作模型相比對，可以準(zhǔn)確無誤的指出技術(shù)動作存在的問題，教師更具數(shù)據(jù)的反饋進(jìn)行針對性的指導(dǎo)，這樣就提高了教師的工作效率，同時學(xué)生在學(xué)習(xí)效率也能夠提高，主要是避免了對于掌握的技術(shù)進(jìn)行重復(fù)性練習(xí)，掌握不好的技術(shù)沒有時間、沒有指導(dǎo)的進(jìn)行練習(xí)。

五、總結(jié)

將人工智能技術(shù)應(yīng)用到乒乓球教學(xué)中去，將會給乒乓球的教學(xué)質(zhì)量帶來很大的提升，同時，也表明體育教學(xué)方法始終跟隨時代的發(fā)展做出調(diào)整以適應(yīng)學(xué)生的需求，真正做到了“教育面向現(xiàn)代化，面向世界，面向未來”。

參考文獻(xiàn)：

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[3]騰訊研究院，中國信通院互聯(lián)網(wǎng)法律研究中心[M].人工智能.

（作者單位：天津體育學(xué)院研究生部）