足球也變智慧了！卡達世界盃足球賽以AI輔助球賽裁判

呂姿瑩
2023-02-13

人工智慧,大數據
#智慧足球 #世界盃
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2022年卡達世界盃足球賽於2022年11月底舉行，成為疫情後第一個不受限制的大型體育盛事，備受全球關注。回顧過往的足球競賽可以發現，無論是球員體能訓練、媒體轉播甚至賽事裁決，科技的創新在短時間內帶來了巨大變革。為了盡可能減少人為判決誤差造成的爭議，在運動競賽中引入科技工具可以使裁判更加準確、快速，以及保持中立，且能幫助裁判減輕在決策過程中所承受的心理壓力。

VAR系統(Video Assistant Referee，影像輔助裁判系統)首次應用於2018年世界盃，可協助裁判更有效地掌握場上狀況。繼上屆世界盃成功地使用該系統後，2022年卡達世界盃宣布對VAR系統全方位升級，並加入SAOT系統(Semi-Automated Offside Technology，半自動越位判定技術)，同時在足球內設置傳感器，提高判決的精準度，以確保比賽公平性。

【服務流程說明】

SAOT系統是基於肢部追蹤技術(limb tracking)的系統，由追蹤攝影鏡頭、球內傳感器和人工智能系統所構成。使用球場內的12個專用追蹤鏡頭來追蹤球和每位球員身體多達29處的數據點，並以每秒50次的頻率計算球員們在球場上的確切位置。

而卡達世界盃的官方比賽用球Al Rihla為運動用品製造商adidas製造，球內裝有慣性測量單元(Inertial Measurement Unit，IMU)傳感器。這個傳感器位於球的中心，以每秒500次的頻率傳輸足球的數據，可精確地檢測出球點。

收集到的數據隨後將被傳遞到人工智能系統中，並計算出該次傳球是否有可能構成越位，並自動發出提醒給裁判。經場上裁判確認後系統將生成3D動畫，於場內大螢幕和轉播畫面中模擬球賽狀況。雖然越位提示和模擬動畫是由系統自動生成，但最終結果仍需由裁判進行人工判定。

圖一:追蹤球和球員身體數據點

資料來源:FIFA官網

圖二:越位3D動畫

資料來源: FIFA官網

圖三:裁判可藉影像協助判斷

資料來源: FIFA官網

【應用效益評析】

過去判定越位與否時都會延長停賽時間，根據國際足球協會FIFA表示，VAR系統平均大約需要70秒做出決定。而引入SAOT系統後，可縮短至25秒，且大多數可於10至15秒內，讓判定過程的耗時大大縮短，確保公平性的同時也不耽誤觀賽體驗。

FIFA主席詹尼·因凡蒂諾(Gianni Infantino)對這項新技術充滿信心，「在2018年世界盃上，FIFA勇敢地邁出了在世界最大舞台上使用VAR技術的一步，事實證明這是無可爭議的成功。SAOT系統是VAR系統的演變，已在全球實施。這是連續三年來投入研究和測試的結晶，主要是希望為前往卡達參賽的球隊、球員和球迷提供最好的服務。」

在高科技的輔助下，可以使人類克服肉眼所能捕捉的極限，盡最大可能降低人為疏失。藉由追蹤鏡頭和球內傳感器，將球場內的一舉一動都數位化，再用SAOT系統於最短時間內傳達越位提示給裁判，以作出有憑有據的判決，維護競賽公平性的同時也不影響賽事的流暢度，以AI協助判決將使運動賽事進入新的里程碑。