22 octubre, 2019

LA CIÈNCIA DARRERA DE LA CREACIÓ DE L’ESPAI

Rendiment Esportiu
Rendiment Esportiu
160K

La nova Masia és molt diferent de l’antiga. Després del trasllat des del centre de la ciutat fa 10 anys, la tradicional masia ha estat substituïda per un modern edifici d’oficines. I quan en Javier Fernández, científic de dades del FC Barcelona, em va mostrar els passadissos del nou centre, vaig tenir la sensació que em trobava a les oficines d’una empresa de tecnologia com potser Google o en el departament d’alguna universitat de renom mundial. Va ser fàcil oblidar que, mentre tenia lloc aquesta visita, molt a prop tenia a Messi i la resta de companys entrenant per preparar la nova temporada.

Un cop acabada la visita, ens vam endinsar en els aspectes científics. Aquest era el motiu pel qual jo era allà. En Javier i altres membres del seu equip lideren actualment un estudi científic rigorós per entendre el futbol. L’objectiu principal és observar les dades creades pels futbolistes de la manera més honesta i rigorosa possible.

En Javier entén les dades de futbol de forma més clara que la majoria. Uns mesos abans de la meva primera visita a Barcelona, l’agost de 2018, va publicar un article, conjuntament amb en Luke Bornn de l’equip de bàsquet dels Sacramento Kings, sobre el control de l’espai per part del Barcelona. La idea principal que hi ha al darrere del seu treball és senzillament impressionant. El mètode d’en Javier consisteix a pintar el camp amb un color que reflecteixi qui arribarà primer a la pilota. Les àrees pintades de verd estan controlades pel FC Barcelona i les pintades de vermell estan controlades per l’oponent, tal com es mostra a la fotografia següent.

Control del camp per part del FC Barcelona (cercles vermells) i l'oponent (cercles grocs). Les àrees verdes estan controlades pel FC Barcelona. La posició de la pilota s'indica amb un cercle blanc. Les fletxes mostren les velocitats dels jugadors. Els contorns i els números en blanc indiquen els paràmetres del control del camp. Les dimensions de l'eix estan expressades en metres.

Un equip del FC Barcelona que funcioni bé “pinta” gran part del terreny de joc de color verd, i, per tant, indica que controla l’àrea més gran. Utilitzen la possessió de la pilota per obrir espai per atacar. Aquest és un dels principis bàsics del joc que impregna la filosofia del club. En Javier i els seus companys han trobat una forma de mesurar com treballa l’equip per poder implementar aquest principi.

La idea és senzilla, però és una visió del futbol molt diferent de la que tenim molts de nosaltres. En comptes de centrar-se en la pilota, en les passades i els xuts o en un enfocament tàctic més ampli, però més abstracte, en formacions (com ara 4-3-3 o 4-2-3-1), el concepte de control del terreny de joc és una manera concreta de mesurar el moviment sense pilota de l’equip que es pot aplicar gairebé en qualsevol situació. Quan sentim parlar els comentaristes de TV sobre com un jugador hauria d’haver jugat o fet una passada determinada, poques vegades es plantegen com treballen els jugadors plegats com a equip, per crear espais per a cadascun d’ells, molt abans que els arribi la pilota. En lloc d’això, critiquen les decisions individuals. En el FC Barcelona, des de l’escola fins al primer equip, l’objectiu és aconseguir que l’estructura general funcioni correctament. Amb una bona estructura col·laborativa al camp, les decisions correctes sorgeixen de manera intuïtiva.

El control del terreny de joc té els seus orígens en les matemàtiques de fa més de 100 anys. En el meu llibre Soccermatics vaig tractar una tècnica coneguda com el diagrama de Voronoi, que divideix el camp en zones, i on cada zona és el punt més proper a un jugador determinat. Quan estava aplicant aquest mètode al futbol, vaig utilitzar les imatges del Barcelona del 2010-2011 com a grup de dades de prova. L’elecció va ser deliberada per part meva. Aquell equip feia futbol en la seva perfecció matemàtica, i l’exemple clau que vaig donar va ser un gol de Messi a la Lliga de Campions contra el Panathinaikos. Els diagrames següents mostren la posició de l’equip just abans que Messi fes una paret amb Xavi.

La primera imatge és el diagrama de Voronoi, el qual ens mostra quin jugador controla cada zona. Xavi, Iniesta i Messi, de color negre, s’han posicionat de manera que els defensors del Panathinaikos es troben a les vores del diagrama. Com a resultat, tal com es mostra a la a la segona figura, els jugadors obren alternatives de passades triangulars.

En matemàtiques, aquesta idea es coneix com a dualitat. El problema de dividir el terreny de joc en seccions en funció de qui està més a prop de cada punt és equivalent, o dual, a trobar els triangles que connecten els jugadors propers. Les matemàtiques ens diuen que la creació d’espai facilita automàticament passades alternatives. El joc del Barcelona es construeix sobre aquesta dualitat geomètrica. Les triangulacions del tiki-taca de l’equip del 2010-2011 van sorgir per la manera en què el Pep feia moure l’equip per obrir espais.

Així que ara em trobo aquí, interrogant en Javier sobre els detalls de la seva investigació. Jo, com a matemàtic, vull saber fins a quin punt podem impulsar la idea del control del camp. En Javier va explicar que un concepte com el control del terreny de joc només és útil per descriure l’atac d’un equip, quan el considerem en el context de la defensa de l’oponent. “Quan analitzem la creació de l’espai, primer de tot hem d’identificar automàticament les tres línies defensives de l’equip”, em va dir.

En termes futbolístics, aquestes es consideren millors que les línies creades per la formació 4-4-2 de l’oponent, per exemple. Quan es fa una jugada des de darrere, partint del porter, el Barcelona primer ha de treure la pilota i passar els dos davanters oponents, que pressionen els defensors quan intenten trobar un forat. Després han d’avançar entre els quatre migcampistes, abans de superar finalment l’última línia de defensa, formada pels darrers quatre defensors. En l’exemple anterior, la jugada de paret de Messi amb Xavi el va portar a la segona d’aquestes línies, passada la línia del mig camp.

Tot i que pot ser raonablement evident per a un observador humà el fet de saber on es disposen les tres línies defensives, no és una tasca menor aconseguir que un ordinador les detecti automàticament.

Aquí és on entren en joc les habilitats d’en Javier, candidat al Doctorat en intel·ligència artifical, el qual ha desenvolupat un algoritme que explica com s’estructuren les línies defensives dels oponents i quan un equip passa d’una línia a l’altra.

“Un cop podem detectar automàticament les línies de pressió defensiva, podem analitzar moltes altres coses, com ara quin és el control que tenim del camp en el moment en què s’intenta una passada entre línies”, em va dir en Javier. “Fins i tot podem veure com canvia el control del camp en el moment, i si la passada ha tingut lloc en el punt en què l’equip controlava millor l’àrea entre les línies”.

Vaig preguntar-li a en Javier en quant de temps els entrenadors podrien utilitzar aquestes eines en el seu dia a dia a la feina. Em va mostrar l’eina amb la qual ell i els seus col·legues identifiquen les seqüències del joc de manera automàtica: contraatacs, atacs basats en la possessió, peces del conjunt, entre d’altres. Això permet als analistes tàctics obtenir els vídeos més rellevants i organitzar millor la seva anàlisi.

Però encara hi ha alguns obstacles que caldrà superar abans que els entrenadors utilitzin conceptes matemàtics, com ara el control del camp, quan analitzen un partit. “Quan vaig escoltar més de prop com els entrenadors parlaven de controlar l’espai, sempre es referien a un valor posicional. Per tant, fins i tot si un equip guanya control de camp segons les nostres mesures, ells no l’anomenen creació d’espai fins que aquest espai té un valor per a l’equip”.

Això ha portat a en Javier i el seu equip a desenvolupar la seva pròxima eina, anomenada Valor de Possessió Esperada (VPE), un concepte procedent del bàsquet. En parlaré amb més detall en un pròxim article.

Javier em va dir: “cada desenvolupament forma part d’una discussió oberta sobre com podem integrar de la millor manera aquest tipus d’analítica en l’entrenament”.

Hi ha tres temes que fonamenten l’analítica del futbol modern, i constitueixen la base de les converses que tenim en Javier i jo sobre la investigació. El primer tema són les matemàtiques i la geometria. En la meva anterior investigació vaig estudiar com es movien plegats els grups d’animals. En Javier em va preguntar com hem creat els nostres models de bandades d’aus i bancs de peixos, quines regles utilitzen aquestes espècies per interactuar i com podem trobar regles senzilles similars per al futbol. Aquesta és una qüestió en la qual estem treballant actualment: podem simular un partit de futbol utilitzant mètodes similars als aplicats al moviment animal? 

El segon tema és la importància de la ciència i la visualització de les dades. No n’hi ha prou amb treballar amb estadístiques, ni tan sols amb estadístiques avançades com ara els objectius esperats. Necessitem eines que mostrin com juga tot l’equip, que identifiquin de manera automàtica diferents situacions del partit i proposin solucions als entrenadors. És aquí on entra l’aprenentatge automàtic modern. L’anàlisi automatitzada del partit, combinada amb la comprensió humana, ajudarà els entrenadors a millorar el seu propi equip i a preparar-se enfront dels oponents.

El tercer tema és el més important: posar en pràctica la teoria. La possibilitat més emocionant, tal com ho veig, és mostrar als jugadors com els seus moviments trenquen les línies defensives. Repassar les decisions preses durant el partit: hauria estat millor passar o xutar? Hauria d’haver fet un desdoblament o hauria hagut d’entrar a l’àrea? Aquestes són qüestions que un jugador es pot respondre a si mateix, utilitzant eines basades en les dades.

En aquesta sèrie d’articles, parlaré sobre com interactuen aquests tres temes per canviar el joc modern. Aprofundiré en la investigació realitzada tant al Barcelona Innovation Hub com en altres llocs. Parlaré amb els experts que combinen la geometria, la ciència de dades i els coneixements de futbol per proporcionar una nova forma d’analítica del futbol.

És aquí on començarà a prendre forma la revolució de les dades del futbol.

 

 

David Sumpter

 

 

Per saber-ne més:

 

Fernández, Javier, (FC Barcelona) i Bornn, Luke. “Wide Open Spaces: A statistical technique for measuring space creation in professional soccer.” En els actes de la “12th Annual MIT Sloan Sports Analytics Conference”. 2018.

 

Sumpter, David. Soccermatics: mathematical adventures in the beautiful game. Bloomsbury Publishing, 2016.

 

Bornn, Luke; Cervone, Dan, i Fernández, Javier. “Soccer analytics: Unravelling the complexity of ‘the beautiful game’.” Significance 15, núm. 3 (2018): 26-29.

 

 

Apunta’t al Certificat en Analista Tàctic de Futbol

NOTES RELACIONADES

COM LES EXIGÈNCIES FÍSIQUES DELS FUTBOLISTES VARIEN SEGONS LA SEVA POSICIÓ

Tot i que hi ha diversos estudis sobre aquest tema, l’anàlisi que molts d’ells han fet d’aquestes demandes engloba només poques variables o utilitza finestres de temps molt àmplies. Un nou estudi elaborat per preparadors físics del FC Barcelona ha analitzat diversos d’aquests detalls amb més precisió.

EL GRAN DESCONEGUT EN LES LESIONS MUSCULARS: EL TEIXIT CONNECTIU DE LA MATRIU EXTRACEL·LULAR

Un editorial publicat a la revista The Orthopaedic Journal of Sports Medicine —en el qual han participat membres dels serveis mèdics del club— proposa considerar l’arquitectura íntima de la zona afectada, valorar la matriu extracel·lular com un element fonamental en el pronòstic de la lesió.

DE QUÈ TRACTA REALMENT LA GESTIÓ DE LA CÀRREGA?

En aquest article, Tim Gabbett i el seu equip proporciona una guia fàcil d’usar per als professionals quan descriuen als entrenadors la finalitat general de la gestió de la càrrega.

N’HI HA PROU AMB DUES SETMANES PER AUGMENTAR EL VOLUM I LA FORÇA MUSCULAR

Per primer cop s’ha demostrat que no calen mesos d’entrenament, sinó que dues setmanes d’un exercici adequat són suficients per millorar significativament tant el volum com la força muscular.

EXERCICIS EXCÈNTRICS: ESTUDIANT “VACUNES” PER ALS MÚSCULS

És important entrenar amb exercicis de tipus excèntric per prevenir possibles danys. Tot i això, un entrenament intensiu pot ocasionar també un cert dany muscular, que cal vigilar per reduir al màxim el risc de lesió.

EL NIVELL DE RESISTÈNCIA COM A MODERADOR DE LA CÀRREGA D’ENTRENAMENT

La resistència cardiovascular dels esportistes s’ha manifestat com un moderador del resultat de la càrrega a la qual està exposat l’esportista.

Els jugadors estan ben perfilats en relació amb la pilota?

A través de la visió per ordinador podem identificar alguns dèficits relatius a l’orientació corporal dels jugadors en diverses situacions del joc.

¿VOLS SABER MÉS?

  • SUBSCRIU-TE
  • CONTACTE
  • APLICAR

ESTIGUES AL DÍA AMB LES NOSTRES NOVETATS

Tens preguntes sobre Barça Universitas?

  • Startup
  • Investigador
  • Corporatiu

Si us plau, completa els camps:

Si us plau, completa els camps:

Si us plau, completa els camps:

El Formulari ha estat enviat amb èxit.

Si us plau, completa els camps:

Si us plau, completa els camps:

Si us plau, completa els camps:

El Formulari ha estat enviat amb èxit.

Si us plau, completa els camps:

Si us plau, completa els camps:

Si us plau, completa els camps:

El Formulari ha estat enviat amb èxit.