图源:格灵深瞳
5月25日至27日,中国教体装备产业博览会在南京国际展览中心举办。本次展会由江苏省教育装备行业协会和江苏省现代体育产业研究服务中心联合主办,为全国教育与体育行业提供了一个全产业链产品展示和技术交流互动平台。国内知名人工智能公司格灵深瞳携智慧校园体育系列新品亮相该活动。
在国家建设体育强国的战略引领之下,国家体育总局和教育部于2020年9月联合印发《体育总局 教育部关于印发深化体教融合 促进青少年健康发展意见的通知》,文件指出,要加强学校体育工作,将体育科目纳入初、高中学业水平考试范围,纳入中考计分科目,科学确定并逐步提高分值,启动体育素养在高校招生中的使用研究。2021年7月“双减”落地后,体育教育赛道涌入不少竞逐者,既有深耕多年的细分领域巨头,也有刚刚入行的新玩家。
而随着ChatGPT等人工智能技术的蓬勃发展,AI也被教育行业众多细分领域广泛采用。在体育赛道,AI能够让体育教育更加智能化与个性化,满足不同学生的学习需求和特点。现阶段,AI技术与体育项目的结合愈发普遍,目前主要应用于智能体育训练系统、智能AI体育设备、智能AI体育游戏等。
作为深耕AI技术多年的行业领跑者,格灵深瞳此次携全新产品受邀参展,展厅位于南京国际展览中心B区-B1号展位。方寸之间,格灵深瞳向观众展示了其在教育科技领域的全新突破,现场可一站式体验智慧体育全线产品,定义了全新AI+校园体育新范式,让用户感受到AI为校内外体育教育带来的广阔可能性。
校园体育场景蓄势待发,智慧体育赛道机遇与挑战并存
2021年8月,国务院印发《全民健身计划(2021-2025年)》,明确提出到2025年带动全国体育产业总规模达到5万亿元。据中研普华产业研究院出版的《2022-2026年中国体育培训行业竞争格局及发展趋势预测报告》统计分析显示,假设体育教育与培训总产出在体育产业所占比重维持2019年水平,预计2025年我国体育培训市场规模将有望突破3000亿元。
随着青少年体育培训领域在价值链终端的需求被进一步挖掘,体育培训已经成为一个数千亿级的新风口。当前,体教融合已经不再局限于培养竞技体育人才,更是要解决青少年文化学习与体育锻炼协调发展的问题,这也是适应市场经济、知识经济信息时代的新的需求点。
值得注意的是,当体育考试成绩被纳入重要升学考试且分值不断提高,“应试体育”这一表达逐渐开始广泛出现,各地学校也为避免体育考试背离素质教育的发展初衷,纷纷采用过程性考核的方式。体育成绩比重提升确有助于增强学生及家长对体育锻炼的重视,但仍有不少家长更关注考取高分的难易程度而非孩子的兴趣所在,因此如何用好考试“指挥棒”,亟需有关部门的进一步思考和管理,市场也亟需更加智能化的考核工具应对这一挑战。
2020年10月,中共中央办公厅 国务院办公厅印发《关于全面加强和改进新时代学校体育工作的意见》,而学校体育工作的关键便是体育课堂教学,解决当前中小学体育课堂教学中存在的问题至关重要。
对体育课时的挤占现象随着国家系列政策的出台已有所好转,现阶段校园体育教育的痛点主要集中于体育运动强度欠缺和学生对体育课的兴趣较弱。除此之外,校内体育课内容繁多,体育教师需要进行大量简单的重复教学工作,导致课程进度缓慢,教学任务完成遇阻。
2021年4月,教育部印发《关于进一步加强中小学生体质健康管理工作的通知》,强调着力保障学生每天校内校外各1小时体育活动时间,并明确了体育家庭作业制度,要求学校对体育家庭作业加强指导,提供优质锻炼资源,及时与家长保持沟通。在此之后,各地中小学校开始陆续设计、布置体育家庭作业,部分学校还引入了数字化手段考察作业完成度。
体育教学同样需要“因材施教”,当学生身体素质各有差异时,教师需要在课堂内解决学生共性问题进行总体性干预,并通过家庭作业解决学生差异性问题实现个性化干预。在这一过程中,教师需要对教学内容进行数据量化,通过数据掌握学生的学习情况,从而进一步精准指导学生成长;学生和家长通过数据了解体质提升和技能技巧掌握情况也是对成长轨道的清晰探索。与此同时,通过感知数据的变化能够不断激发学生兴趣,并使其投入到更广泛的体育锻炼中。而这一切解决方案的提出都需要深厚的技术积淀和对体育教学的扎实感知。
在智慧体育成为行业风口的当下,创立于2013年的格灵深瞳凭借其十年来在智慧金融、城市管理、商业零售等领域积累的业界领先计算机视觉技术和人体3D算法正式进军体育健康,面向校园打造了软硬件一体的智慧校园体育解决方案。
该解决方案以“运动体能训练项目+视觉姿态识别+AI”为核心,基于3D重建技术,结合动作模型库和人体运动功能学,可实现日常训练与体育考核全程监控、成绩自动评判及记录、数据自动统计分析等功能,大幅提升体育训练和考核的科学化水平。
三款产品、六大场景,格灵深瞳以AI技术直击体育教育核心痛点
格灵深瞳于2019 年正式和体育结缘。彼时公司创始人赵勇博士于体育高校担任人工智能研究院首席科学家,他开始思考如何让人工智能机器视觉技术赋能竞技运动员的科学化训练,从而获得更好的成绩。其后的一年半时间里,格灵深瞳深入接触不同的竞技体育项目,通过大量训练获取人体二维和三维姿态数据,并结合环境数据将原本只储存于教练和老师脑海中尚未形成体系的方法论转化成算法模型。
在竞技体育中,任何一个动作上的细小偏差都极大可能造成运动员受伤并引发一系列严重的后果。格灵深瞳智能体育业务线产品总监夏鹏飞表示,历经多年的沉淀和打磨,公司目前拥有完备的能力进行技术产品化并将视觉相关的算法落地。目前,格灵深瞳智慧校园体育解决方案针对校园内体育考试、体育课后服务、体育专项教室、体育训练、云上运动会、体育教研六大场景,提供体育训考系统、体感互动系统及体育大数据分析系统三大产品,赋能智慧校园建设和智能体育教学。
格灵深瞳智慧体育解决方案
深瞳阿瞳目体育训考系统主打AI助教协助智能化管理,公平与效率并行,已覆盖30+ 中考体育考核项目及国家体质健康监测项目,涵盖中考考纲内所有运动项目定义的错误标识,200ms内即可反馈运动成绩及错误动作判断,不受复杂运动场景的因素影响,在背景人员密集、人员干扰、逆光、强光等恶劣环境,仍可精准捕捉用户动作,做出实时计分研判。产品致力于构建科学的体育运动场景,打造数字化体育训练场和考场,实时记录并分析学生的体育训练过程,生成个性化的运动档案,同时提供针对性的运动训练建议,帮助孩子更加科学有效地锻炼。
通过AI实时研判支持不同区域自定义考试规则和动作标准,体育训考系统可支持不同体育考试项目的违规项智能检测识别,可进行实时判分和违规标记,并提供仲裁回溯,确保 AI 考试区统一标准、规范。其次以辅助智能训练支持对学生运动数据进行追踪分析和运动能力评估,通过可视化产品界面精准定位动作违规项,根据学生多维度数据变化,提出高效训练计划与改善建议,助力科学训练。最终形成运动项目报告以支持对任意考核项目的单次运动过程进行高精度运动分析,通过规则引擎对运动是否符合考纲标准及要求进行全面判断,可针对学生的不同错误类型提供个性化的运动改善方案。
夏鹏飞介绍,通过在操场不同位置安装户外摄像机,学生前往相应区域完成运动,无需佩戴传感器等设备,在师生配比紧张的校园内能够让体育教师从基础性的纠错等繁琐工作中解放出来,有更多的时间和经历关注到每一位学生,因材施教,从而实现高效提分,极大程度上缓解了家长和学生面对体育成绩的提分压力。
深瞳阿瞳目体感互动系统着重于将AR与运动结合,让体育教学寓教于乐。一方面,该产品通过自研的智能双目姿态相机高精度地检测人体的姿态和运动状态,给予学生科学的动作反馈,帮助学生提升动作的标准程度;另一方面通过强交互性的运动项目,激发学生运动兴趣,让学生享受运动的乐趣。这一系统严格遵循中考考试要求,对仰卧起坐、跳绳等中考考核项目进行标准动作指导与错误提醒;并提供十余项针对篮球、足球、跳绳等运动专项的技能训练项目和100+ 项交互类运动项目。
深瞳阿瞳目体育大数据系统则致力于以AI体育大脑赋能日常教学,提升区域体育教育管理效能。通过汇集多层级的学生体育数据,该产品从学生的身体素质、训练过程、考核结果等多个维度进行分析并生成分析报告,可以为体育教师提供丰富的数据参考,从而改善体育教师的教学方式。同时,该系统也可以给各层级的教育部门提供区域内学生的全面深入的体育分析数据,提升区域体育教育的管理效能。
夏鹏飞表示,基于前两款产品前端设备的信息采集和分析,格灵深瞳将姿态结构化数据构建成 3D 空间坐标来分析,从而帮助教师感知班级学生中普遍存在的知识和动作弱点来提升教学效能,其次是将学生的体育测试过程可视化,能够使区域管理者对考试动作不规范等相关环节产生明确感知,完善对区域内学生体能的认知,从而促决策的科学合理。
面对当下体育教学中学生缺少信息反馈与评价、教师缺少科学指导依据、管理者缺少数据统计与分析工具的三大痛点,格灵深瞳通过全线产品以AI技术让体育教学智能化、训练指导个性化、教育资源公平化。
智慧体育即将迎来爆发期,格灵深瞳力求打造行业新格局
基于多年积淀的强大AI技术能力切入体育健康赛道后,夏鹏飞坦言格灵深瞳目前面临三个维度的挑战。首先是课堂环境中的复杂场景,如对单个测试者和其手中的篮球进行追踪;简单的骨骼分析不能满足实际教学需求,而是需要落地成一套能够在不同场景下发挥作用的成熟技术和算法。其次是面对全国各地考试测评差异化的计分和评分标准,研发团队需要应对丰富的项目和场景,“我们会考虑是该去引导客户完善地区政策方向,还是服务所有客户去理解每项运动然后生产出符合场景的算法。”夏鹏飞认为第三个挑战在于市场,“我们观察到各地拥抱教育信息化的步伐存在一定差异,技术的迭代和学校的工作方法需要一个双向奔赴的过程。”
眼下大数据和人工智能进入体育运动分析已经越来越成熟,且随着技术精度对体育的影响越来越深入,智慧体育行业也将迎来广阔空间。根据Acumen Research and Consulting的数据,人工智能在全球体育市场预计将以超过32.8%的复合增长率发展,在2020年至2027年间达到约35.559亿美元的市场价值。
夏鹏飞坦言,在研发体感互动系统阶段,已有不少教培机构明确表露合作意向,但由于彼时高标准的技术精度带来的成本较高问题导致并未深层推动。经过几轮技术的迭代,目前格灵深瞳推出自研带有算力的双目相机,产品形态能够适配市场上绝大多数尺寸和型号的屏幕,且成本较之前下降了很多。“我想,这是一个同教培机构重新开启合作的成熟时机。”夏鹏飞表示,对于ToC端的构想,格灵深瞳需要实现两个方面的突破,首先是在细分赛道内持续打磨专业度获取家长和孩子的认可,其次是深度,如在考级等特定场景进行持续深层次挖掘。
谈及格灵深瞳开发智慧体育业务和产品的初衷和愿景,夏鹏飞表示:“我们想得很简单,就是希望能够做好帮助老师提升效率的助教,并做好帮助学校开展更多活动的体育大脑。我们希望这个场景能够通过人工智能的应用迅速步入新的发展阶段。”
随着体教融合的逐步深入,智慧体育领域目前已呈现百花齐放的业态,夏鹏飞判断从今年下半年甚至到明年会迎来一个爆发期。“不只是国家政策和各地响应所激发的,也在于业内众多兄弟单位和合作伙伴过去几年中持续不懈地对好的概念和产品进行不断输出。”
未来,格灵深瞳希望通过一系列的课堂内外场景推动体育教育发生变革。第一步是引入更多科技化、信息化的工具和手段深入智慧化构建;第二步则是推动教师拥抱智慧体育,在原有的教学方式上作出积极改变。“就像原来的粉笔和黑板被迭代一样,当智慧化的场地建设好,当老师们的教学方式由原来的哨子、尺子、秒表、吹哨、口喊的方式转变为与智慧化产品结合,智慧体育将会成为常态,成为整个教育场景的要素,我相信未来一定会形成这样的格局。”夏鹏飞说。
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