Фитнес-статистика в футболе: обзор современных технологий сбора данных

Этот пост написан пользователем Sports.ru, начать писать может каждый болельщик (сделать это можно здесь).

Системы сбора данных 

Сегодня никого не удивить продвинутыми данными для анализа футбольных игр – то, что было в диковинку ещё каких-то 15 лет назад, сегодня стало стандартом. Подробнейшие статистические отчёты по своим играм доступны даже любителям, не говоря уже о профессиональных командах, пользующихся десятком разных провайдеров и решений. 

Но статистика статистике рознь и сегодня мы поговорим об этом. 

Когда около 15 лет назад Александр Иванский начинал своё детище – InStat, который за следующие 10 лет станет лидером мирового рынка видеоанализа футбольных матчей. Первая страна, в которую он отправился показывать свои отчёты по матчам, была Голландия. В 90-ые годы гремел Аякс, так называемая “голландская футбольная школа” была сильно распиарена и он был убежден, что местные клубы одни из самых продвинутых в мире и быстро оценят его продукт. И каково было его удивление, когда ни один голландский клуб в начале 00-ых системно не пользовался сбором и анализом данных. Первый контракт InStat заключил с ПСВ – ребята из Эйндховена посмотрели один ТТД отчёт по своей игре, который им отправил Иванский, и ответным письмом написали – “присылайте контракт”. 

Сегодня провайдеров, занимающихся сбором ТТД данных – десятки. В каждом большом футбольном клубе есть целые отделы аналитиков, которые пользуются данными от разных провайдеров и собирают данные вручную, исходя из задач конкретного тренерского штаба. И тут нужно отметить, что с годами ценность ТТД сильно упала. У разных тренеров совершенно разный взгляд на футбол и его аналитику. Провайдеры же работают по определенной методологии и, так как во всем мире ТТД считают вручную, часто ошибаются из-за человеческого фактора. 

Простой пример – удар от ворот, вратарь выбивает мяч далеко на половину поля соперника, в борьбе за верховой мяч прыгают нападающий и защитник другой команды, защитник выигрывает единоборство в воздухе и мяч переходит сопернику. 

Вопрос: вратарь сделал точную передачу или нет?

Абсолютно все провайдеры на рынке считают это как неточную передачу вратаря. А все тренеры, с которыми я общался, считают, если мяч после дальней передачи вратаря попадает в условный квадрат 2на2 метра, где находится нападающий – вратарь сделал точную передачу. Дальше уже проблемы нападающего, который проиграл борьбу.

Или вот посмотрите наглядный пример от главы аналитического штаба ЦСКА, Евгения Шевелева:

И таких примеров масса, именно поэтому ценность ТТД данных сильно упала за последние годы. Главная их ценность – синхронизация с видео, когда на аналитической платформе ты можешь увидеть не только цифры, но и видео эпизоды по любому действию отдельно взятого игрока или команды. 

Совсем другая ситуация с трекингом игроков – сегодня для тренеров и аналитиков это важнейшая информация, которая решает сразу несколько важных задач: тактическая подготовка к играм, своевременные замены во время игры, распределение физических нагрузок в межигровой период. Это повышает эффективность команды во время игр и минимизирует риск травм игроков. И именно о трекинге наша сегодняшняя статья.

Анализ двигательной активности игроков

Трекинг — определение игрока на игровом поле в каждый конкретный момент времени. Представьте себе самую простую систему координат XY, где X и Y – это ширина и длина футбольного поля. И каждый игрок + судья – точки в этой системе координат. Зная точное положение каждой точки, при помощи несложных математических упражнений, вы можете рассчитать текущую скорость, пробег от начала игры, ускорения и другие игровые параметры. 

На самом деле, есть ещё ось Z, так как игра происходит в трехмерной плоскости и тот же мяч может летать высоко над полем, но для общего понимания, как снимают данные о двигательной активности, это сейчас неважно. 

Сегодня в мире есть три принципиально разные системы сбора этих “фитнес” данных.

GPS датчики

Они появились на рынке раньше всех, так как эта технология появилась раньше. GPS датчики незаменимы в тренировочном процессе, так как, во-первых, их действительно нечем заменить на тренировках, во-вторых, на тренировках они нормально работают. 

Но GPS сигнал очень нестабилен. Если вы ездите за рулем и пользуетесь навигатором, то сталкивались с ситуацией, когда вы уже повернули, а навигатор продолжил ехать прямо. Погрешность в 30-50 метров для езды на машине не принципиальна, а для игроков это половина футбольного поля. Прибавьте к этому крышу стадиона, пару десятков (а то и больше) тысяч зрителей с мобильными устройствами, создающими помехи, плохую облачную погоду и губернатора, приехавшего на игру, поэтому служба безопасности включила “глушилки”. Это всё реальность, которая не позволяет профессиональным клубам полностью доверять и работать только с данными GPS датчиков. 

Некоторые виды спорта, такие как хоккей например, практически не пользуются GPS датчиками ввиду их бесполезности на закрытой хоккейной площадке. 

Но, повторюсь, GPS датчики незаменимы в тренировочном процессе и все игроки при любом раскладе надевают их на игры так как современные датчики считывают не только координаты, но и пульс и другие важные параметры. 

Самые известные провайдеры – компании Catapult и Polar. 

Преимущества: доступная цена – каждая профессиональная команда без проблем может позволить себе несколько комплектов и оплату годовой лицензии. 

Незаменимы в тренировочном процессе. Возможности настройки частоты дискретизации.

Недостатки: нестабильная работа и постоянные вопросы к точности данных.

Доступ только к данным своей команды – вы не можете проанализировать данные соперника. Датчики ломаются, многие игроки их не любят, требуют постоянного сервиса/зарядки/ухода.

Радар

На сегодняшний день это максимально точная технология, которая, правда, очень плохо применима в футболе. Её суть состоит в том, что вокруг поля ставятся радары в довольно большом количестве – создаётся очень точная координатная сеть и у каждого игрока есть метка, которая считывается радарами вокруг поля и проецирует его очень точные координаты (вплоть до 1 см) в систему, которая вычисляет уже все данные. Это решение применяется, в первую очередь в хоккее, где хорошо работает на маленьких площадках при сверхдинамичной игре и легкости встраивания меток и в форму игроков и в шайбу. В футболе практически нигде не применяется ввиду многих проблем, связанных с обслуживанием радаров и креплением меток на игроков.

Но главное препятствие для развития этого метода сбора данных идет следующая технология.

Преимущества: максимальная точность.

Недостатки: сложна в обслуживании и плохо применима в футболе.

Один из главных разработчик радарной системы трекинга в спорте – немецкая KINEXON.

Оптические системы трекинга (EPTS – Electronic Perfomance & Tracking System) 

На сегодняшний день это главная технология по сбору данных о двигательной активности в футболе и во многих других видах спорта. Современные технологии сильно продвинулись за последние годы – скорость передачи и обработки видео, разрешение камер, нейросети, машинное обучение – всё это привело к тому, что можно собирать сверхточные данные о двигательной активности игроков на поле при помощи системы видеокамер и специального софта. 

Лидеры в этом направлении системы TRACAB от компании ChyronHego и SportVU от StatsPerform. Хотя на рынке есть ещё с десяток подобных технологий, но именно с этими двумя компаниями работают ведущие футбольные лиги и федерации. TRACAB используется FIFA и UEFA на матчах Чемпионата Мира и Европы, Лиги Чемпионов и Лиги Европы. 

Примечательно, что технология изначально разрабатывалась не в помощь тренерам и аналитикам, а для нужд бродкастинга. Имея доступ к координатам каждого игрока в реальном времени, вы не просто можете посчитать его статистику и показать эти данные в прямом эфире, но и наложить любую графическую маску. Последнее время с этим активно экспериментируют ведущие спортивные лиги в мире. 

В NBA есть компания CourtVision которая помимо статистики позволяет выбрать зрителю режим просмотра с анимацией и без:

Недавно с подобной технологией экспериментировали в NHL, когда они целую игру сделали заменив реальных игроков на популярных мультяшных героев Disney. Игра и транслировалась на платформе Дисней для детской аудитории:

Или вот посмотрите как немецкая Bundesliga использует эту технологию для сбора и визуализации статистики в режиме реального времени.

Оптический трекинг – это система видеокамер, сведенная в единую сеть и изображение, которое обрабатываются нейросетями. Сначала идет распознавание игроков и дальнейший их трекинг на поле. Несколько видео камер нужно для того, чтобы результаты были точные – в футболе очень много моментов, когда игроки сталкиваются или скапливаются в одной точке во время штрафных/угловых, праздновании гола. В этих случаях нейросети путают метки игроков и система из нескольких камер позволяет им верифицировать игроков под разными углами, тем самым сводить подобные ошибки на нет. 

Зрители получают продвинутую телевизионную графику, доступ к статистике. Тренеры получают точные данные о физической активности каждого игрока – могут лучше спланировать замены и внести корректировки прямо во время игры.

Каждый год FIFA проводят независимые тесты всех систем кто хочет в них поучаствовать. На футбольном поле устанавливается множество радаров (тесты проводит KINEXON для FIFA) вокруг отдельно взятой области. И в этой области бегают игроки – все желающие пройти тест компании устанавливают своё оборудование и потом присылают в FIFA свои результаты, которые FIFA сравнивает со своими максимально точными.

Так это выглядит в жизни. Даже по фото понятно, почему радарную технологию сложно и дорого использовать в лигах.

И есть определенный рейтинг и система оценки, которую получают все участники. Так как участие в тестах платное и стоит около 20.000 швейцарских франков, то для компаний, стремящихся доказать точность своих данных, FIFA спрашивает разрешение на публикацию результатов тестов у себя на сайте. И далеко не все компании соглашаются публиковать свои результаты. Когда InStat проходил данные тесты, результаты компания просила не выкладывать в открытый доступ 🙂 Но сертификацию FIFA получили по самой нижней границе допустимого.

Желающие покопаться в документах, методологиях, изучить глубже как FIFA проводит свои тесты и сертифицирует провайдеров – могут сделать это на официальном сайте организации.

В начале этого сезона компания Яндекс зашла на этот рынок и начала создавать технологию оптического трекинга игроков. Сегодня эта технология уже внедряется на матчах РПЛ, а Лига этим летом подписала с Яндекс Плюс и VSporte соглашение о сотрудничестве. Совсем скоро болельщики РПЛ получат доступ к самым точным данным, а мы в следующих материалах подробно расскажем что же такого инновационного и технологичного создает Яндекс для российского футбола. Stay tuned!