Искусственный интеллект в спорте и физической культуре: тренды, угрозы и адаптация к новой реальности

A.A. Pomerantsev, , Upolovneva, , State Pedagogical University named after P.P. Semenov-Tyan-Shansky, Lipetsk, Russia

Введение. Искусственный интеллект (ИИ) ведет к крупнейшей трансформации всей человеческой цивилизации, включая сферу физической культуры и спорта. Вероятно, понятие «спорт» в будущем будет подразумевать совершенно другое явление. Понимая неизбежность изменений и повсеместность цифровизации, всё больше людей начинают осознавать риски, связанные с внедрением ИИ.

Российское Правительство стремится к всеобъемлющей цифровизации и информатизации. В июле 2017 года была принята национальная программа «Цифровая экономика Российской Федерации», реализация которой была рассчитана до 2024 года. Национальная цель программы – цифровая трансформация жизни россиян. В России действует Стратегия развития информационного общества на 2017–2030 годы. В Стратегии указывается, что ИИ является одним из основных направлений развития информационных технологий.

В Стратегии развития физической культуры и спорта в Российской Федерации до 2023 года декларировалось, что ИИ должен стать основой функционирования единой цифровой платформы, которая будет служить для осуществления значительной части функций органов исполнительной власти в сфере физической культуры и спорта.

Однако оптимистические перспективы повсеместной цифровизации и внедрения ИИ разделяют не все [2].

В марте 2023 года было опубликовано открытое письмо с призывом немедленно приостановить разработку ИИ на 6 месяцев, так как системы ИИ несут в себе серьезные риски для общества и человечества в целом1. Свои подписи под письмом поставили более 30 000 че- ловек: в том числе учёные и руководители технологических компаний.

Томас Бах, президент Международного олимпийского комитета, значительную часть времени своего выступления на открытии 141-й Сессии МОК (15–17 октября, Мумбай, Индия) посвятил вопросу влияния ИИ на спорт2. Президентом был зачитан текст, сгенерированный ИИ, в котором описывалось будущее олимпийского движения. Основными тезисами выступления стали:

– успех олимпийского движения, который зависит от способности воспринимать и адаптировать цифровые технологии;

– в быстро меняющемся мире работает принцип «меняйся или мир изменит тебя»;

– все изменения несут в себе как новые возможности, так и новые угрозы; угрозы ИИ настолько серьезные, что есть риск потерять олимпийский дух;

– Игры Олимпиады, которые пройдут в Париже в 2024 году, будут последними в эпохе до существования ИИ (pre-AI era).

Цель исследования: оценка трендов, угроз и возможностей адаптации к повсеместному внедрению ИИ в сферу спорта и физической культуры.

Методы и организация исследования. Для проработки данного вопроса нами изучались научные статьи по теме ИИ, а также официальные документы и нормативные акты. Для выявления трендов, связанных с цифровизацией и внедрением ИИ применялись статистический анализ частоты употребления слов в печатной литературе – Google Books Ngram Viewer, а также статистический анализ количества поисковых запросов в сети Интер- нет – Google Trends. Для формулирования возможных путей адаптации спорта к новой эре ИИ мы использовали генеративную языковую нейросеть ChatGPT 3.5 от компании OpenAI.

Результаты исследования. В ближайшие 20 лет за счет внедрения ИИ и автоматизации трудовых процессов высвободится 30 % рабочего времени. Повысится производительность труда. С одной стороны, свободное время и достаток будут потенциально подталкивать людей к организации интересного и полезного досуга: к занятиям физической культурой и спортом, а также просмотру спортивных соревнований. С другой стороны, спорт и физическая культура уже никогда не будут прежними [8].

Анализ литературных источников позволил выявить основные направления будущей цифровой трансформации спорта и физической культуры: внедрение ИИ, применение облачных технологий, адаптация квантовых технологий, использование высокоскоростного мобильного Интернета, применение беспилотных транспортных средств, широкое распространение социальных сетей, работа с большими базами данных, применение алгоритмов глубокого обучения, использование компьютерного зрения [4]. Но всё же наибольшие опасения связаны с внедрением ИИ.

Язык точно отражает законо м ерности, происходящие в жизни людей, и мо ж ет служить надежным индикатором для выявления существующих тенденций.

Понятие «искусствен н ый интеллект» стало появляться в научной р усскоязычной литературе в начале 1970-х годов. Экс п оненциальный рост частоты обращения к э т ому понятию начинается с началом XXI век а . Другое пон я тие «нейронная сеть» также использовалос ь до 2010 года в основ н ом в науч н ой литературе, изданной для узкого круга ч и тателей, однако стало очень поп у лярным, н а чиная с 2022 года. Напротив, интерес к вопр о сам физической культуры и с п орта существенно снизился в XXI веке (рис. 1).

Если анализировать частоту запросов в сети Интернет, то интерес к нейронным сетям в скором будущем будет сопостави м с интересом к спорту (рис. 2). Традиционный спорт теряет популярность на ф о не стремительного раз в ития киберспорта. Если следовать сложи в шемуся тренду, киб е рспорт сравняется по популярности с традиционным спортом в 2031 году (рис. 3).

Таким образом, общим трендом является

Рис. 1. Частота употребления словосочетаний в корпусе русского языка Fig. 1. Word frequency distributions in the Russian language corpus

Рис. 2. Популярность понятий на основе частоты запросов в сети Интернет Fig. 2. Search query statistics

Рис. 3. Экстраполяция частоты запросов слов «спорт» и «киберспорт» в сети Интернет

Fig. 3. Search query statistics for terms “sports” and “esports” in the Internet

потеря популярности физической культуры и спорта и возрастание интереса к феноменам цифровизации (ИИ, нейронная сеть, киберспорт).

Анализ литературы показывает, что основными направления внедрения ИИ в сферу физической культуры и спорта, являются:

• 1)    совершенствование тренировочных программ;

• 2)    прогнозирование спортивного результата;

• 3)    создание компьютерных приложений для контроля здоровья;

• 4)    принятие решений по спортивной тактике и трансферной политике;

• 5)    принятие судейских решений;

• 6)    появление новых видов спорта;

• 7)    совершенствование спортивной журналистики;

• 8)    распространение «носимых технологий» и прочих сенсоров для сбора данных.

Тенденцией нескольких последних лет является появление приложений, в том числе и мобильных, основанных на ИИ, позволяющих планировать тренировочный процесс. К подобным цифровым платформам относятся: Athletica , FitnessAI , Free-letics , Fitbod , а также мобильные приложения и ViTrainer.

ИИ позволяет прогнозировать результат спортивных соревнований на основе больших объёмов информации. Для прогнозирования используют следующие алгоритмы: нейронные сети, дерево принятия решений, метод опорных векторов, наивный байесовский классификатор, бустинг, метод k ближайших соседей, байесовская сеть, линейная регрессия, случайный лес, логистическая регрессия, набор правил, ансамблевое обучение, латентное размещение Дирихле. Точность подобных прогнозов в настоящее время находится в диапазоне от 50 до 75 %, но с совершенствованием ИИ будет возрастать [4, 5].

ИИ влияет на объективность принимаемых судейских решений. Так, процент объективных судейских решений в футболе с началом использования системы VAR возрос с 93 до 98,8 %. В других видах спорта также применяют системы на основе ИИ: Hawk’s Eye, Cyclope, FoxTenn, Snickometer, Electronic Line Judge. Внедрение ИИ существенно трансформирует зрительскую аудиторию [5].

В мае 1997 года ИИ, реализованный в компьютерной программе Deep Blue, победил человеческий интеллект за шахматной доской [3]. Спорт ждёт всё большее поглощение ИИ. Легко заметить встречное движение алгоритмов навстречу человеку и человека навстречу алгоритмам: автоматические устройства преобразуются в роботов, а затем в андройдов; а люди посредством бионических преобразований приобретают черты киборгов. В связи с этим возникает ряд этических вопросов, например, допустима ли дискриминация по принципу бионической модификации и является ли использование ИИ при подготовке к соревнованиям технологическим допингом.

В настоящее время предлагаются системы для анализа данных соревнований в режиме живого времени, например компаниями FluidNext (OPTA) и Stats4sport. Подобные системы способны существенно повлиять на рост зрительского интереса на основе непрерывного потока информации (визуальной, статистической) с использованием дополненной и виртуальной реальности. Передовые информационные технологии на основе ИИ способны существенно изменять спортивный бизнес [6].

Новые методы манипулирования генетическим материалом, основанные на применении технологии CRISPR и больших баз данных, с использованием ИИ, открывают широкие возможности для генетической модификации организма спортсмена.

Обобщение информации литературных источников [1, 4, 7, 8] позволяет сделать вывод, что внедрение ИИ затронет все без исключения субъекты физической культуры и спорта (см. таблицу).

Авторы для формулирования предложений по адаптации спорта к изменениям, связанным с повсеместным внедрением ИИ, обратились к самому ИИ (ChatGPT 3.5). Ниже приводится результат, сгенерированный нейронной сетью.

ИИ несет глобальные риски для существования спорта:

• 1)    фальсификация результатов соревнований;

• 2)    распространение и применение допинга;

• 3)    нарушение безопасности персональных данных;

• 4)    манипуляции результатами соревнований посредством автоматизированных судейских систем;

• 5)    нарушение соревновательной справедливости из-за разного уровня доступа к возможностям ИИ при спортивной подготовке.

Для снижения рисков и адаптации спорта, согласно ИИ, необходимо предпринять следующие меры:

• 1.    Противодействие фальсификации соревнований: внедрение блокчейн-технологий для создания прозрачных и неизменяемых записей результатов соревнований позволит снизить возможность манипуляций; аудит систем ИИ, используемых для анализа данных, с целью выявления потенциальных уязвимостей системы.

• 2.    Противодействие использованию ИИ для обхода допинг-контроля: развитие более сложных и надежных методов ИИ для защиты результатов допинг-проб; обновление правил и регламентов допинг-контроля, чтобы учесть новые технологические аспекты.

• 3.    Защита персональных данных: внедрение современных методов шифрования данных и усиление мер безопасности в информационных системах; обучение персонала, участвующего в обработке и хранении данных для повышения их цифровой грамотности; предотвращение утечек и несанкционированного доступа.

• 4.    Обеспечение надежности автоматизированных систем судейства и арбитража: регулярные обновления и аудиты программных систем; введение механизмов двойной проверки на основе ИИ.

• 5.    Поддержание сбалансированного доступа к ресурсам ИИ при подготовке к соревнованиям: развитие образовательных программ, обеспечивающих доступ к передовым

Влияние ИИ на субъекты физической культуры и спорта AI-related threats to subjects in physical education and sports

Угрозы для субъекта	Угроза для спорта
Спортсмены
Потеря человеческой сущности: соревнования спортсменов-киборгов или спортсменов-мутантов. Риск потери приватности персональных данных о состоянии здоровья, состоянии подготовленности, травмах, питании, тренировках, особенностях адаптации организма	Предопределенность успеха каждого спортсмена. Снижение интереса к традиционному спорту
Тренеры
Моделирование физиологических процессов адаптации, управление тренировочным процессом на основе больших данных с применением ИИ. Перманентное состояние некомпетентности тренера в современном цифровом мире. Преимущество ИТ специалистов перед тренерами-практиками. Исчезновение профессии спортивного тренера и инструктора по физической культуре	Передача спортивного опыта подготовки и физического воспитания не через тренера-наставника, а через ИИ. Потеря культуры и спортивных традиций
Учёные
Применение ИИ для исследования возможностей спортсменов. Упразднение учёных, занимающихся рутинными измерениями в рамках традиционных исследовательских концепций	Единственное определяющее значение в подготовке спортсмена будет иметь наука
Организаторы соревнований
Принятие управленческих решений на основе ИИ. Учёт всех влияющих факторов позволит определить вероятность победы каждого спортсмена, как следствие - отказ от участия в соревнованиях спортсменов-аутсайдеров. Нарушение принципа «соревновательного баланса». Снижение интереса к организации соревнований	Изменение правил и формата соревнований с целью сделать результат более непредсказуемым
Судьи
Применение ИИ для объективного контроля соревнований и выстраивания иерархии мест. Отсутствие обсуждений, дискуссий и споров, связанных с необъективным судейством. Замена судей цифровыми системами. Исчезновение профессии спортивного судьи	Снижение информационных поводов обсуждать спорт
Зрители
Применение ИИ для визуализации и дополненной реальности с целью повышения информационной и визуальной привлекательности соревнований. Пресыщенность эмоциями и потеря интереса	Широчайший выбор информационного контента. Отмирание незрелищных видов спорта
Журналисты
Генерация текстов и видеоряда с помощью ИИ до окончания спортивного мероприятия. Подбор новостного пакета с учетом интересов конкретного потребителя информации. Переключение интереса с эмоциональной составляющей на статистическую информацию. Исчезновение профессии спортивного журналиста	Стремительный рост избыточной информации. Спортивные новости ближайшего будущего - это графики и цифры
Учителя, преподаватели физической культуры, фитнес-инструкторы
Повсеместное использование компьютерного зрения и ИИ сделает бессмысленным пребывание человека в спортивном зале. Визуализация образов, объективный контроль параметров здоровья учеников на основе ИИ. Смещение образовательных акцентов с подвижных (спортивных) дисциплин на дисциплины цифровой грамотности. Исчезновение профессий учителя ФК, преподавателя по ФК и фитнес-инструктора	Отсутствие «живого» примера для подрастающего поколения. Исчезновение воспитательной функции спорта
Спонсоры
Потеря интереса к традиционным видам спорта по причине низкого зрительского интереса. Отказ от спонсорства в традиционных видах спорта и сотрудничество с кибер- и фиджитал-спортом. Смещение интересов спонсоров в сторону таргетированной рекламы	Дефицит финансовых средств у традиционных видов спорта

технологиям ИИ для всех спортсменов; внедрение системы мониторинга и регулирования применения ИИ в тренировочном процессе.

Заключение. Инструменты анализа с использованием статистики частоты употребления слов в литературе и частоты запросов в сети Интернет позволили выявить, что физическая культура и спорт всё меньше интересуют людей, а понятия, связанные с ИИ и цифровизацией, наоборот, стремительно набирают популярность.

Основными направлениями внедрения ИИ в сферу спорта и физической культуры, являются: совершенствование тренировочных программ; прогнозирование спортивного результата; создание компьютерных приложений для контроля здоровья; принятие решений по спортивной тактике; принятие судейских решений; появление новых видов спорта; совершенствование спортивной жур- налистики; распространение и совершенствование «носимых технологий» и прочих сенсоров для сбора данных.

Внедрение ИИ распространит своё влияние на все без исключения субъекты физической культуры и спорта. Большинство спортивных профессий рискуют остаться невостребованными.

Искусственный интеллект в качестве мер адаптации к изменениям в спорте и физической культуре предлагает создавать ещё более сложные и мощные системы ИИ для контроля над существующими системами. Такой подход каждый раз в будущем будет способствовать новому витку развития искусственного интеллекта, все меньшую роль отводя Человеку.