觀看優秀運動員奔跑、跳躍和得分，很難想象這其中還有什么可以提升的空間。然而，物聯網、大數據和虛擬現實技術可以讓短跑速度縮短幾毫秒，讓運動員跳得更高更遠，還能幫助你喜歡的前鋒運動員進球。

在仿生學永遠改變體育運動之前，預計下一屆夏季奧運會的短跑運動員可能會被一名殘奧會運動員超越。一切都從數據收集開始，這應該不會令人震驚。

電影《點球成金》是由奧克蘭體育隊經理的真實故事改編而成的，其在2002年的時候就以數據科學的方式戰勝了對手。快進到2018年，聯網傳感器與連通性的結合讓這個想法有了飛躍。

“起初，最大的改變是通過GPS追蹤測試工作率。”Sports Technology Awards首席執行官Rebecca Hopkins說。澳大利亞的創業公司Catapult Sports在2006年就開始用GPS追蹤運動員，這就把訓練研究帶出了實驗室，進入到現場——最開始是澳大利亞足球聯盟的現場，目前這項技術已經被NBA、NFL等使用。

如今，各級別的運動員都佩戴有越來越精確的傳感器，從跑步計劃（couch-to-5K ）愛好者到馬拉松運動員。“這就演變成了健康和運動表現的記錄，如水合作用、恢復、睡眠水平、跳躍能力、打擊力等。”Hopkins說。“這被用于做決定，比如如何避免受傷，了解替換人選的最佳時間，以及如何去組織個人訓練。”他補充道。

虛擬體育

訓練并不僅僅涉及身體機能的協調，運動員同樣需要在訓練中習得如何在特定的情況下做出最佳的反應，以及從錯誤中學習。長期以來，教練通過播放比賽的視頻片段來向球員強調錯誤之處，并以此學習對手的行為模式。受益于360度視頻和虛擬現實技術，這一環節現在已經能夠深入到更多的細節。

Hopkins說：“虛擬現實技術目前已用于訓練項目，一方面能夠使運動員為比賽做好準備，另一方面，VR技術能夠重現比賽實況，幫助運動員了解改進的方法。”這包括讓騎行者以可視化的方式更好地了解路線、顛簸的路段和其他情況。未來學家Matthew Griffin說：“當英國隊的騎行者繞著一個特定區域前行的時候，虛擬現實技術能夠讓其知曉路邊石的位置。”

“雖然這并不能與實地相比，但其可以讓運動員了解不同的道路或場地布局。”Matthew Griffin說。這還涉及到一個心理因素：運動員可以練習如何忽略一個充滿噓聲和歡呼的體育場環境。

虛擬現實可以重現比賽中的失敗時刻，以化身的方式將運動員重置于虛擬版本的比賽中。然而，這僅僅是個開始。Griffin表示。“虛擬現實可以讓你‘重回賽場’并從錯誤中吸取教訓，但我們目前的指向是能夠讓職業運動員與人工智能實時環境相對抗。”

這就像是在電腦游戲中與虛擬角色進行對抗，STRIVR這樣的公司提供沉浸式數字訓練環境，讓運動員在不損耗身體的情況下練習。這就像一個為現實情景進行預演的視頻游戲。

Griffin說：“人工智能汲取并學習有關球員、戰術等方面的知識——這會形成一個龐大的數據庫。美國國家橄欖球聯盟（NFL）關于英超聯賽的錄像有數百萬小時。”這就意味著教練和經理們可以分析其團隊和對手的行為模式，評估效果，調整策略以贏得勝利——歸功于俄勒岡州立大學的研究人員，這已經被NFL的研究人員所接受。

人工智能教練

將人工智能應用于從現有的比賽中尋找最優戰術，這種方法意味著我們人類也能想得到，接下來要做的是讓機器想出他們自己的點子。

“大部分現代人工智能分析的是大量的歷史比賽視頻，比如曼聯贏了這場比賽，是因為他們使用了一種特定的策略。” Griffin說。“人工智能分析人類的策略，并重新加以利用。”目前，我們開始看見一些驚人的進步。你會發現，人類為人工智能提供的是游戲規則，而不是別的，讓人工智能自行運行模擬，自行創建其策略。

“有些策略是完全陌生的——這是我們以前從未想到過的。” Griffin說。當你去除人類的偏見和想法，并讓這些人工智能以其視角看待問題并創造他們自己的策略時，其中一些策略是驚人的。就連教練都說：“我從來沒想過這個策略，它很隨機。當他們執行這個策略時，結果很有效。”如果這真的有效果，那么人們很快就會在體育運動中看到更多基于AI的驚喜。

技術軍備競賽已然開始

科技行業兩位數的性能提升可能會帶來不公平的競爭環境，而且體育運動機構此前也曾禁止創新。早在2008年，Speedo推出了一款由防水材料制成的LZR泳衣，該泳衣能將游泳運動員的表現提升2%。這導致了超過130項世界紀錄在兩年內下降，而泳衣則作為“技術命題”被禁止。

但是，評估虛擬現實的影響并不那么容易。“這是體育組織者面對的最大問題之一。”Griffin說。

不管組織機構如何管理體育科技的發展，其都希望技術能繼續塑造比賽。“我們正越來越多地趨向于認為，技術是一種優勢。如果你接觸到每一個足球隊和奧運代表隊，并告訴他們你想帶走其所有的技術，他們會把你踢出場外。”Griffin說。“很難說技術給一個國家帶來了不公平的技術優勢。”英國的自行車手很可能從虛擬現實中受益，但沒有什么可以阻止其他團隊做同樣的事情。

就像科技行業經常發生的情況一樣，監管機構在這條曲線上落后多年，這意味著一旦他們采取行動，團隊很可能已經開始采用更新的技術。Griffin說：“我們正在進行一場技術軍備競賽，一些國家在這些技術中處于領先地位。英國就是其中之一。看看我們的車隊在上屆奧運會上的表現——有一些國家說你們在作弊，因為你們太優秀了。”從新自行車、頭盔、漂亮的緊身衣到虛擬現實仿真器，一切都是如此。

我們去往何方？

科技在體育運動中的應用將會繼續增長——教練和訓練師擁有的數據越多，他們越能夠進一步促進運動員的發展。霍普金斯說：“分析很可能會繼續發展，盡管很難看出還有什么差距可以填補。”

更多的數據提供了更多的機會。納米材料或活性材料可以改變運動，就像Speedo泳衣能夠對游泳產生影響一樣。這種裝置將加熱或冷卻，以幫助運動員保持在合適的溫度，例如觀察呼吸等指標。嵌入到布料中的傳感器可被用于分析各項指標，從運動員流失的鹽分或水分的多少到體態和姿勢等細節。Griffin說：“我們從運動員身上得到的數據越多，我們就能更多地反饋給AI系統。”

另外，一些技術進展并非著眼于對體育運動員的技能提升，而是保護他們不受傷害。在腦震蕩和其他身體傷害成為NFL和其他頂級體育賽事頭條新聞的背景下，這個問題尤為關鍵。Hopkins說：“運動員的福利是（并且必須是）巨大的。管理機構在道德和經濟上都必須確保運動員得到良好的照顧，而技術在實現這一目標方面可以發揮非常有效的作用。”

技術在體育運動中的運用可能會使運動變得更具侵略性。基因分析可能會在你開始訓練之前就顯露出你的潛力，而CRISPR DNA編輯技術則可以通過攻擊你的身體運作方式來提高改變的效果。神經刺激可以讓虛擬現實訓練更進一步，利用腦機接口直接刺激大腦的特定部位來提高性能——Griffin提及，美國跳臺滑雪隊已經適應于使用光環神經科學頭盔（ Halo Neuroscience’s headsets）來增強肌肉訓練。

Griffin說，這些都是奧運選手，他們已經在比賽中處于領先位置。換句話說，大腦訓練可以把運動推向一個新的高度。還有仿生學——Invictus比賽中的運動員已經讓我們感到震驚，而殘奧會也很有可能超過他們所謂的“身體健全”的運動員。

Hopkins說：“有人認為，技術進步意味著，奧運會代表著人類運動的極限追求，而殘奧會則是關于人與科技在其中所能取得的成就。在接下來的比賽中，我們很有可能看到，一個殘奧會的短跑運動員比那些身體健全的運動員表現地更出色。“這將是一個非常令人興奮的前景。”