Тази година на Световното първенство на FIFA компютърът ще знае, че вторият изстрел преминава целта - понякога дори преди съдията да направи повикване. Системата, наречена GoalControl, използва набор от 14 високоскоростни камери, за да следи всяка цел и изпраща сигнал до смарт часовник всеки път, когато топката наруши целта.
Системата е точно - ако не и по-точна - от човешки рефер. Той завърши успешен опит на миналогодишната купа на конфедерациите, в която правилно отбеляза всички 68 отбелязани гола в турнира.
Така че феновете на спорта (особено тези, чиито отбори са елиминирани или които просто не са във футбол) остават да се чудят: Може ли същото ниво на автоматизация да се приложи и за други спортове - може би дори за американския футбол?
Това е въпросът наскоро екип от държавния университет в Северна Каролина и изследователите от Карнеги Мелън. Групата, финансирана от Disney Research, сподели своята система, която използва радиопредавания за проследяване на футбол в 3D пространство, в IEEE Antennas and Propagation Magazine по-рано този месец.
От самото начало екипът знаеше, че система като проследяване на топки на базата на FIFA няма да работи за тях.
„Американският футбол е уникален, тъй като топката е затъмнена много - особено когато се грижите най-много за нея“, казва Дейвид Рикетс, доцент по електротехника и компютърна техника в държавния университет в Северна Каролина и един от авторите на вестника. Играчите се борят и трупат на топката, защото така се играе играта.
Екипът вгради нискочестотен радиопредавател и малък батериен пакет във футбола; поредица от антени проследяват сигнала и компютър използва тези данни, за да картографира позицията на топката в 3D пространство. Сигналът с по-ниска честота произвежда дължини на вълните, които са изключително дълги, което означава, че могат лесно да преминат през човешкото тяло.
Според Рикетс, честотните смущения са онова, което се обърка при някои минали опити за проследяване на топката. В тези случаи инженерите са използвали предаватели, които произвеждат високочестотни вълни, които лесно се абсорбират от човешкото тяло - не е най-добрият начин за получаване на сигнал от шест линейни предавания.
Но нискочестотните вълни също не са перфектни: Земята ги поглъща и след това отново ги излъчва и изкривява. „Въпреки че хората са прозрачни“, казва Рикетс, „Земята не е, защото е просто толкова голяма.“
Въпреки че подходът им като цяло може да е нов, екипът използва стар метод, за да разшифрова сигналите.
"Разбрахме, че можем да използваме техника, разработена през 60-те години на миналия век, наречена сложна теория на изображенията", казва д-р Дарминдра Аругам, друг автор и бивш доктор на науките. студент в Карнеги Мелън, в съобщение за пресата. „Сложната теория на изображението ни позволява да отчитаме вторичните полета, генерирани от земята и да ги компенсираме в нашия модел.“
Дори и с предавателите на борда, футболите все пак ще спазват правилата на NFL. „Футболът има дантели, които го правят много асиметричен, променлив и подравнен“, обяснява Рикетс. NFL също позволява отклонение в теглото до половин унция; екипите предаватели тежат по-малко от 25 грама.
В момента системата е точна в рамките на около 77 сантиметра; трябва да се спусне до 14 см - около половината от дължината на футбола - за да бъде жизнеспособна опция за игра.
Въпреки че технологията със сигурност няма да е готова за предстоящия сезон или дори за следващия, Рикетът не се обезкуражава.
„Опитът да намерите футбол на терена е като да се опитате да намерите кубик с един крак в площ от 450 000 кубически фута“, казва той. „Това не е като фундаментално ограничение в инженерството - всъщност става въпрос за подобряване на алгоритъма, който използваме за оценка на позицията.“
Въпреки че системата може да е полезна за обработка на оспорвани обаждания, установяване на първи спадове и линии на сбиване, Рикетс смята, че може също да помогне за подобряване на гледането на телевизия по същия начин, по който вече има MLB ударни зони или проследяване на шайби на NHL.
"Ако се замислите, " казва той, "когато всички са подредени и центърът е на мястото си, дори не виждате топката, докато той я преодолее."
Следващата вероятна стъпка: предаване на технологията на корпоративен партньор за по-нататъшно развитие и потенциално внедряване.
„Готов е за трансфер на технологии“, казва Рикетс.
