DeepMind arbeitet mit dem FC Liverpool zusammen, um Ecken zu optimieren

März 20, 2024

Fußball-KI

DeepMind hat sich mit dem FC Liverpool zusammengetan, um TacticAI zu entwickeln, ein KI-System, das die Art und Weise verändern soll, wie Fußballmannschaften taktisch vorgehen, angefangen bei Eckstößen. 

Erinnern Sie sich an den unvergesslichen Moment im UEFA-Champions-League-Halbfinale 2019, als die schnelle Ecke zu Origis legendärem Tor führte? 

Wenn Sie Liverpool- oder Barcelona-Fan sind, werden Sie das auch sein - und das ist die Art von Spiel, die TacticAI schaffen will, indem es die Kunst der menschlichen Intuition mit der KI-Optimierung verbindet. 

TacticAI, ausführlich in einer Studie veröffentlicht in Naturkommunikationenverwendet geometrisches Deep Learning, um Modelle zu erstellen, die in der Lage sind, Kurvenausgänge vorherzusagen und Taktiken zu analysieren.

AI-Taktiken
A: Bei der graphischen Darstellung von Eckstößen ist jeder Spieler ein Knoten in einem Graphen mit detaillierten Merkmalen. Neuronale Graphennetze aktualisieren diese Knotenmerkmale durch Nachrichtenübermittlung auf der Grundlage von Interaktionen mit benachbarten Knoten. B: TacticAI analysiert Eckstöße, indem es alle möglichen Reflexionen des Spielfelds anwendet, um die Robustheit gegenüber Orientierungsänderungen zu erhalten. Dadurch entstehen vier Versionen desselben Szenarios, die von TacticAI verarbeitet werden, um Spielerinteraktionen abzuleiten. Das Ergebnis ist eine Vorhersage des Empfängers und der Schussversuche und schlägt Positions- oder Geschwindigkeitsanpassungen für die Spieler vor. Quelle: Naturkommunikationen (offener Zugang).

TacticAI begann eigentlich mit einem früheren Projekt namens Spielplan im Jahr 2020, bei dem es darum ging, KI für die Fußballanalyse und -strategie zu nutzen und hochentwickelte Vorhersagemodelle zu entwickeln, die in der Lage sind, Bewegungen von Spielern außerhalb der Kamera zu antizipieren. 

Für diese neue Studie sammelten die Forscher Daten zu 7 176 Eckstößen aus der Premier League in den Spielzeiten 2020 bis 2021. Jeder Eckstoß wurde in einen Graphen umgewandelt, in dem die Spieler als Knotenpunkte mit Daten zu ihren Positionen, Bewegungen und physischen Eigenschaften zum Zeitpunkt der Ausführung des Eckstoßes enthalten waren.

Anschließend wendeten die Forscher geometrisches Deep Learning durch graphische neuronale Netze (GNN) an, um räumliche Interaktionen und Strategien bei Eckstößen zu analysieren.

Im Vergleich zu traditionellen Ansätzen waren die Vorhersagen von TacticAI in 90% der Fälle die bevorzugte Wahl der Experten, und es konnte sowohl Empfänger als auch Schützen vorhersagen. 

Im Kern erfüllt TacticAI drei Hauptfunktionen:

  1. Vorhersage der wahrscheinlichen Ergebnisse eines bestimmten Eckstoßes, wie z. B. die Identifizierung potenzieller Empfänger und die Einschätzung von Schussversuchen.
  2. Analyse der Wirksamkeit früherer Taktiken in ähnlichen Konstellationen, die Aufschluss darüber gibt, was funktioniert hat und was nicht.
  3. Angebot taktischer Anpassungen zur Beeinflussung künftiger Ergebnisse, z. B. Vorschläge für die Neuaufstellung der Verteidiger, um die Chancen des Gegners auf einen Schuss zu verringern.

Danach wurde TacticAI an drei Benchmark-Aufgaben gemessen:

  • Schussvorhersage: TacticAI erreichte einen F1-Wert von 0,71 bei der Vorhersage von Schussversuchen nach Eckstößen. Ein F1-Wert, der näher bei 1 liegt, zeigt eine höhere Genauigkeit an - 0,71 ist also hervorragend. 
  • Vorhersage des Empfängers: Dabei ging es darum, den Spieler zu bestimmen, der den Ball nach der Ecke wahrscheinlich als Erster erhält. TacticAI zeigte eine Top-3-Testgenauigkeit von 0,782.
  • Taktische Empfehlung: Vorschlagen von Anpassungen der Spielerpositionen und -bewegungen zur Optimierung der taktischen Aufstellungen. Hier zogen die qualitativen Experten TacticAI im Allgemeinen vor.
TacticAI
TacticAI ermöglicht es Trainern, Eckstoßstrategien zu verfeinern und die Ergebnisse sowohl für die Offensive als auch für die Defensive zu verbessern. In einem Szenario, in dem ursprünglich ein Schuss wahrscheinlich war (A & B), schlägt TacticAI beispielsweise eine Neupositionierung der Verteidigung vor, um die Schusswahrscheinlichkeit zu verringern (D). Dadurch sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Angreifer den Ball erhält, mit Ausnahme eines weit vom Tor entfernten Angreifers (C). Dies verdeutlicht die Fähigkeit von TacticAI, verschiedene taktische Szenarien für eine eingehende Analyse und Auswahl zu erstellen. Quelle: Naturkommunikationen (offener Zugang).

Sind Eckbälle eines der unberechenbarsten Elemente im Sport? Vielleicht nicht mehr. 

TacticAI könnte zu mehr Siegen in der Nachspielzeit führen - und gerade jetzt ist der FC Liverpool dabei, davon zu profitieren.

Liverpooler Fans - ihr habt Klopp verloren, aber wenigstens habt ihr TacticAI. 

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Sam Jeans

Sam ist ein Wissenschafts- und Technologiewissenschaftler, der in verschiedenen KI-Startups gearbeitet hat. Wenn er nicht gerade schreibt, liest er medizinische Fachzeitschriften oder kramt in Kisten mit Schallplatten.

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