Умный мяч, или технологии в футболе

Чемпионат Европы 2024 года громко называют чуть ли не самым технологичным футбольным турниром в истории. Причина простая: для ускорения игры и минимизации ошибок арбитров организаторы использовали искусственный интеллект, а также другие современные разработки.

Fussballliebe

В первую очередь можно упомянуть Fussballliebe — умный мяч, который разработала компания Adidas (Fussballliebe в переводе с немецкого означает «любовь к футболу»). Она оснастила его специальным датчиком с частотой 500 Гц, расположенным в центре мяча с помощью подвесной системы. Датчик отправляет данные в видеооперационную 500 раз в секунду, передавая точное положение мяча. Он никак не влияет на силу удара или траекторию полёта мяча.

Датчик питается от перезаряжаемой батареи, которая заряжается методом индукции — тот же тип беспроводной передачи энергии, что используется в смартфонах. Fussballliebe имеет полиуретановую обшивку с «микро‑ и макротекстурами» и наружную панель из 20 частей для улучшения аэродинамики. Красивые голы издали (вроде мяча, который забил Грузии почти с 30 метров молодой турок Арда Гюлер) доказывают, что мяч получился действительно хорошим. Стоит такой мяч $170.

В первую очередь работа датчика должна облегчить разбор моментов с попаданием мяча в руку, определяя точный момент соприкосновения. Во вторую — упростить определение попадания футболиста в офсайд.

Футболист сборной Бельгии Ромелу Лукаку на этом турнире несколько раз смог узнать, как работает эта технология. Вот так подтвердили игру рукой Лои Опенда в атаке, которая закончилась точным ударом Ромелу. «Пульс» мяча свидетельствует, что был контакт с телом игрока. Гол Бельгии в ворота Словакии в итоге отменили.

Вот ещё один эпизод. Когда Давид Раум из Германии подавал в штрафной, мяч слегка задел руку датского игрока Йоахима Андерсена. В прошлом это могло остаться незамеченным или, по крайней мере, безнаказанным. Но в мире высоких технологий контролируется почти всё, так что «преступление» заметили и показали на экранах в мельчайших подробностях.

В итоге судья назначил пенальти за игру рукой, а немецкий нападающий Кай Хаверц сделал счёт 1:0.

Забавно, но факт: когда судья единолично виноват в решении, болельщики могут не обращать на это внимания. Однако когда умный мяч или VAR отменяют гол из-за каких-то миллиметров, поднимается предсказуемый (и понятный мне лично) шум.

Ещё нюанс: при частоте дискретизации 500 Гц существует погрешность в 2 мс для определения времени удара, а мяч со скоростью 64 км/ч может пролететь 3,5 см между выборками. То есть идеальной непогрешимости всё равно нет.

Одновременно с этим некоторые болельщики предлагают встраивать похожие датчики в самих футболистов. Это позволило бы зрителям понимать, что произошло, когда игрок падает, как подкошенный или катается по полю, изображая невероятную боль после столкновения.

Кстати, в мячах также стоят акселерометры и гироскопы. Они измеряют скорость, ускорение и вращение мяча, предоставляя данные о траектории и силе удара. Вы же любите видеть такую статистику в трансляции?

Строгие офсайды

На Евро 2024 использовалась система полуавтоматического определения офсайда, которую успешно протестировали на чемпионате мира в Катаре. Если два года назад для этой системы на каждой арене использовалось по 10 камер, то в Германии число выросло до 12. С помощью ИИ они отслеживали 29 различных точек на теле каждого игрока и давали видеоарбитрам сигнал при попадании футболиста в положение «вне игры».

Используя кадры с камер, ИИ отслеживает, когда именно был сделан пас и в какой позиции находился атакующий игрок относительно игроков защиты.  Он определяет, находилась ли какая-либо часть игрока в положении «вне игры» за полсекунды, а затем отправляет оповещение оператору VAR, который может проверить и подтвердить информацию и уведомить судью. 

Расскажу про офсайды на примере Лукаку. В середине второго тайма матча с Румынией Лукаку прошёл в штрафную и точно пробил в нижний угол. Но через пару секунд включился ВАР – и отменил гол. Оказалось, что Ромелу залез в микроофсайд. Микро — это когда вот так:

Вне игры — коленная чашечка Лукаку, даже не вся, а малая её часть. Отмена справедливая, но породила много вопросов на тему того, насколько сильно футболисты и зрители нуждаются в такого рода технологиях. Ведь футбол — это не шахматы, и на скорости трудно понять, можно ли продолжать играть, или твоя коленная чашечка на пару миллиметров дальше, чем следует.

Правило офсайда — очень точное и простое. Если правилу нужны послабления, то может, изменить само правило?

Система Connected Ball также в реальном времени создавала 3D-модель мяча, как бы не менялась его форма. Быстро выполнять все расчёты и сообщать, где именно находится мяч, помогал искусственный интеллект и облачные технологии. Это позволило избежать ошибок и точно определять, покинул ли мяч пределы поля.

Автоматический определитель гола (GLT)

УЕФА установила систему технологии определения взятия ворот (Goal-line technology, GLT) на всех площадках, используемых для турнира. Используя методы обработки компьютерного зрения и программное обеспечение, GLT указывает, был ли забит гол в течение одной секунды с момента события. Технология определяет, полностью ли пересёк мяч линию ворот, что оказывается полезным в ситуациях, когда судья и помощники не могут с уверенностью определить это.

Все 10 немецких стадионов оснащены системами определения линии ворот, разработанными британской фирмой Hawk‑Eye Innovations или немецкой фирмой Vieww. На крыше установлено семь камер, направленных на каждые ворота (по 14 на стадион), которые в совокупности дают точное местоположение мяча.

Если считается, что мяч пересёк линию ворот, на приёмник, похожий на часы, который носят судьи матча, отправляется электронное сообщение с информацией, что это был гол.

Система позволяет защитить команды от потенциальной несправедливости, когда мяч почти влетел в ворота, его успели выбить, а судья всё равно засчитывает гол. И наоборот, когда визуально мяч выбит с ленточки ворот вовремя, а по факту он пересёк линию.

Пока что футбол движется к тому, чтобы стать максимально похожим на компьютерную игру. Игроки обязаны соблюдать правила датчиков и технологий. Если компьютер считает, что игрок тем или иным образом нарушил правила, стоит подчиниться и играть дальше, а не метать молнии в судью.

А вы — «за» или «против» новых технологий в футболе?