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March 10, 2022

Análise e Tecnologia Desportiva

A aplicação da Inteligência Artificial no esporte

By Barça Innovation Hub.

A aplicação imediata da Inteligência Artificial (IA) no esporte visa mais que tudo aumentar a qualidade das decisões tomadas pelos treinadores ou por todos os envolvidos numa estratégia esportiva. Existem ferramentas que permitem prever o comportamento dos rivais e até mesmo a fadiga. Também foi desenvolvida a possibilidade de realizar treinamentos personalizados, que vão desde o planejamento de carga até o aprimoramento de habilidades técnicas específicas.

No mercado de transferências, o gerenciamento de dados está apresentando uma revolução, especialmente em clubes que não precisam de acréscimos de rendimento imediato, mas precisam trazer reforços adaptados às necessidades específicas.

Nas transmissões de certos esportes, as câmeras autônomas agora podem distinguir os momentos cruciais do jogo para editar vídeos e fornecer estatísticas em tempo real que forem de interesse relacionado ao rumo que o jogo estiver tomando. Esses números podem então ser traduzidos em resumos escritos perfeitamente legíveis do que aconteceu na partida. A competição de elite sempre precisará de uma mente humana para interpretar, mas a revolução que isso implica nos níveis médios e populares do esporte é sem precedentes. Por outro lado, para os juízes de determinadas disciplinas, como a ginástica, é útil avaliar com mais exatidão um exercício e qualificá-lo com mais precisão.

Speedgate , o primeiro jogo criado por Inteligência Artificial

Um aplicativo que já foi lançado é para a IA faça o design de jogos ou novos esportes. O exemplo mais proeminente foi o Speedgate. Uma rede neural alimentada por GPUs Nvidia Tesla que criou as regras de uma nova modalidade após processar regras e conceitos básicos de quatrocentos esportes, embora o resultado tenha sido mais de mil esportes, alguns praticamente surreais, e foram necessários critérios humanos para escolher os que eram mais fáceis de realizar na prática. Foi escolhido o Speedgate, uma espécie de rugby em que as posses duram apenas 3 segundos e você tem que marcar primeiro em um gol central e depois no do rival.

O que é relevante em tudo isso é que o desenvolvimento da IA atingiu um estágio em que estão sendo considerados cenários que mudam o paradigma. Não é mais apenas uma ferramenta que presta assistência a determinados esportes ou a criação de novas propostas de jogos, mas sim que a IA de forma relativamente autônoma seja aquela que pratica o esporte.

Os robôs acabarão praticando esportes?

Em meados da década anterior, um artigo publicado no Sports , Ethics and Philosophy já questionava essa possibilidade. Seu título, Willl robots ever play sports? Os pesquisadores analisaram se no futuro seria possível a criação de robôs que reflitam o comportamento humano de atletas em uma pista ou campo de jogo. Antecedentes, pelo menos, existem.

Em 1956, o inventor alemão Josef Pachta fez o design de cilindros infláveis que fingiam ser rivais. A ideia inspirou a RoboCup a ser realizada no Japão em 1997 diante de 5.000 espectadores com o objetivo de, até 2050, ter conseguido projetar andróides que pudessem vencer uma seleção humana na Copa do Mundo. Embora os especialistas consideram que, se já é difícil para um robô humanóide andar com estabilidade, a coordenação e agilidade do futebol ainda está longe, a iniciativa continua. Algo semelhante acontece na luta livre com o projeto Bar-Cohen de construir um braço que se move com músculos artificiais e que, no futuro, poderá derrotar um ser humano em combate.

O problema, no entanto, seria o mesmo que a Inteligência Artificial enfrenta em qualquer outro campo. Como a professora de pesquisa em ciências cognitivas Margaret A. Boden documentou, o cérebro humano é baseado não apenas na memória e na capacidade analítica, qualidades que uma máquina pode reproduzir, mas também nos sentimentos. Para explicar isso, ele fornecia os dados de um paciente que, após ser submetido à remoção de um tumor cerebral, perdeu as faculdades emocionais relacionadas ao sofrimento e à alegria. Sem emoção, incapaz de sentir prazer e dor, seu raciocínio posterior foi pior do que antes da operação, quando ele era um empresário de sucesso. Isso mostra que os sentimentos são fundamentais em uma inteligência.

No caso do esporte, o aspecto humano que a tecnologia não consegue reproduzir é a natureza vulnerável dos seres humanos e seu correspondente desejo de superação. Qualidades inerentes ao esporte e na qual reside o seu atrativo. O robô pode superar a si mesmo, de fato, é nisso que consiste o desenvolvimento da Inteligência Artificial, mas para o público, haverá pouco interesse em ver seu desenvolvimento se não for percebido seu sofrimento, pois o mesmo não existiria. Um robô atleta que é invulnerável e capaz de proezas incríveis, na hora de se exibir, não participaria de esportes, mas sim de uma espécie de circo. Não só a façanha é atrativa no esporte, mas também o contexto humanístico em que ela ocorre.

O homem vs máquina

No entanto, se há uma disciplina que permitiu uma incorporação imediata da IA, foi o xadrez. Os jogos de Kasparov contra as máquinas Deep Blue e Deeper Blue da IBM, apesar da controvérsia, entraram para a história. Atualmente, a máquina já é superior ao homem sem discussão, e são elas que estão quebrando os récordes. Desde 1974, existe o World Computer Chess Championship, cuja evolução chegou a tal ponto que supercomputadores e clusters foram banidos. Talvez, nesse tipo de confronto, a elite seja a DeepMind (Google) AI, AlphaZero, que antes da pandemia venceu o Stockfish em um confronto de nada menos que mil jogos. Inclusive, ainda mais enriquecedor foi o caso do uso da IA no jogo de estratégia chinês Go, que era para ser mais difícil do que o xadrez para o computador. No entanto, o AlphaGo fez movimentos que a princípio pareciam absurdos e acabaram sendo vencedores. Eles agora são levados em consideração.

Na Fórmula 1, no ano passado foi realizada a primeira corrida de veículos autônomos no circuito de Indianápolis, a Indy Autonomous Challenge Powered by Cisco. Nove universidades competiram por um prêmio de um milhão de dólares com protótipos em escala real em um circuito real. A vitória foi para a TUM Autonomous Motorsport da Universidade Técnica de Munique , embora a corrida tenha sido disputada a volta mais rápida e tenha apenas um obstáculo a superar. O “grande prêmio” foi seguido por vinte mil espectadores via streaming.

Em pequena escala, também houve avanços efetivos. Por exemplo, um futebol de mesa orientado por IA projetado pelo professor alemão Hans Michael Krause. Embora já existam mesas de pebolim automatizadas, a sua conta com aprendizagem automática. Uma câmera grava a mesa de pebolim de cima e transmite as imagens para o computador, que avalia os movimentos como corretos e incorretos para marcar os gols. O que precisa é de um ser humano para brincar com a IA para que ela aprenda, o que coloca o ser humano de volta ao papel de treinador de uma entidade autônoma com a qual pode competir.

Essa faceta é importante se considerarmos a tecnologia criptográfica. Corridas de cavalos digitais já estão ocorrendo. É um sistema que permite ao usuário criar um cavalo de corrida no formato NFT ou tokens não fungíveis . A peculiaridade é que cada cavalo tem um comportamento único, como um DNA, baseado em um algoritmo. Eles poderão ser criados em estábulos virtuais, passar seu algoritmo para a prole, e a fadiga está planejada para influenciar os resultados da corrida. Grandes somas de dinheiro foram pagas por alguns e as corridas entre eles são transmitidas no Twitch. Já foi dito que este pode ser o primeiro esporte digital do Metaverso , mas por enquanto está mais próximo dos eSports do que das verdadeiras entidades autônomas que praticam um esporte. Essa possibilidade, onde se viu com mais clareza foi no congresso de Sports Tomorrow de 2020 do Barça Innovation Hub.

Bruno Dagnino e Juan Carlos Núñez apresentaram um estudo que investigava a possibilidade de simular o jogo de uma partida de futebol por meio da Inteligência Artificial. O projeto foi através do Google Research Football Environment no Kaggle, uma iniciativa do Manchester City. As possibilidades eram simples, permitiam o controle de um único jogador através de 19 ações, desta forma pretendia-se alimentar a IA para que acabasse refletindo melhor o jogo real. O objetivo final seria de grande ajuda no esporte real. Simular partidas em determinadas circunstâncias para tomar decisões. Uma maneira de testar táticas ou ver como elas se desenvolvem, ou os possíveis cenários que ocorreriam ao colocar um jogador contra outro. Assim como os gêmeos digitais que já são usados na indústria e estão sendo desenvolvidos para a gestão municipal dos centros urbanos, serviria para testar táticas no mundo virtual e depois aplicá-las no mundo real e vice-versa.

Esportes artificiais no metaverso

Levando em conta todos esses fatores e avanços, esta pesquisa fundamenta uma possibilidade que realmente iria além do paradigma atual e poderia levantar os contornos da evolução de uma faceta das competições esportivas no futuro. Todo esse desenvolvimento pode ser resumido na função de treinar bots, que poderiam se enfrentar e colocar a mente humana à prova. O desafio de superação seria de humanos, matemáticos, mas jogadores virtuais. Algo que, como foi visto com os cavalos criptográficos, não os impede de serem únicos, serem comprados e vendidos e até  ser uma celebridade inclusive.

Na verdade, já existem competições de IA em videogames como Fantasy Football, o torneio Bot Bowl. Estaríamos falando de um esporte, com tudo o que ele representa como um desafio para os humanos, mas artificial, praticado virtualmente por organismos artificiais, é o que o diferenciaria dos eSports; um esporte artificial que pode encontrar todo o seu potencial com a chegada do Metaverso. Especialistas em IA explicaram repetidamente que a criatividade humana ainda é incomparável, portanto, o potencial oferecido pela possibilidade de criar bots autônomos que competem em esportes em um ambiente virtual sempre terá que ter estrategistas humanos por trás deles, embora desta vez para o conhecimento as táticas tradicionais tem que adicionar matemática e programação com técnicas de IA.

FONTES

Will robots ever play sports?

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17511321.2016.1166393

Exploring the application of soccer mathematical models to game generation on a simulated environment

https://sportstomorrow.fcbarcelona.com/wp-content/uploads/2020/11/Exploring_the_application_of_soccer_mathematical_models_to_game_generation_on_a_simulated_environment.pdf

Human against machine: The two go head-to-head in table soccer!

https://www.bosch.com/stories/bend-it-like-bosch/

Applications of Artificial Intelligence in the Game of Football: The Global Perspective

https://www.researchgate.net/publication/344266622_Applications_of_Artificial_Intelligence_in_the_Game_of_Football_The_Global_Perspective

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