必一运动人工智能体育用品应用研究（1.郑州师范学院，河南 郑州 450000；.蒙古研究大学，蒙古国 乌兰巴托999097-15141
摘要：查阅文献资料分析人工智能体育用品属性，对现有人工智能体育用品进行梳理，从人工智能体育用品服务体育竞赛、生理监测、教育教学、技能反馈四个方面对人工智能体育用品的应用进行具体分析。调研分析人工智能体育用品应用过程中存在的问题，针对性提出提高人工智能应用竞争力的策略：建立人工智能体育发展的政策保障与导向机制；加速人工智能体育用品“智能化”进程；坚持人工智能体育发展的“亲民”线路，并进行具体实施路径分析。预期通过对人工智能体育用品的应用研究为人工智能体育用品产业的健康发展提供理论参考。
2018年3月，国务院总理李克强在作政府工作报告时指出：“加强新一代人工智能研发应用，在教育、文化、体育等多领域推进‘互联网+’，发展智能产业，拓展智能生活”。事实上，人工智能早有发展，自产生起就在伦理、风险论与便利、奇迹与危机的矛盾中成长。国务院2017年颁布《新一代人工智能发展规划》、工业和信息化部2018年颁布《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018-2020年）》为发展人工智能提供了政策保障。《“健康中国 2030”规划纲要》明确指出要推进可穿戴设备、智能健康电子产品的发展，将人工智能体育产品归属到助推健康中国发展的必要手段。为赢得长远的全球竞争，美国、日本、欧盟、韩国等国也相继将发展人工智能上升为国家战略。
人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。1956年美国学者麦卡锡、明斯基等在达特茅斯学院举办的一次研讨会上提出来人工智能的概念，目前学界普遍认为人工智能是计算机学科的一个分支，主要研究用机器来模仿和执行人脑的某些思维活动和智力功能。尼尔逊教授认为：人工智能是关于知识的学科——怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。美国麻省理工学院温斯顿教授认为：“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作”，这些说法反映了人工智能具备的以下特征：1、具有智能的人工系统，2、可胜任人的工作，3、通过计算机模拟人的某些行为。
人工智能被认为是二十一世纪三大尖端技术之一。目前，人工智能发展迅速，并获得广泛应用，取得了丰硕的成果，理论和实践系统趋于成熟。体育用品是在从事体育活动过程中所使用到的所有物品统称。王先亮在研究体育用品共性技术时将体育用品划分为体育器材、运动服装、运动鞋帽、场地设备和运动护具五大类。目前关于体育人工智能的相关研究多是基于人工智能的概念基础展开。结合人工智能理论基础和对体育用品的定义，本研究认为人工智能体育用品是在计算机科学与体育科学的范畴内在传统体育用品的基础之上增加智能系统，或对其他智能产品添加体育功能，形成新的用品可供体育活动过程中使用，具备一定程度的自动化、识别功能、思考功能、反馈功能的产品。
体育是以身体运动为基本手段促进身心健康成长的一种文化活动，从人的主观意识视角分析，体育这一文化活动是以人身体活动与智力活动做为基本手段的。随着人类文明的不断进步，科技发展突飞猛进，在追求更高、更快、更强的体育发展进程中，人类对自身的身体与智力活动有了更多元化的需求和要求。体育竞赛中的速度、力量、身姿、配合等一次一次冲击着人类的生理与智力极限，使人类在竞争中不断蜕变；体育自产生起与人的健康就密不可分，体育干预人的健康是其与生俱来的使命，当今世界物质生活日益丰富解决了人类的生存问题，更高质量的生活状态和生命过程需要对体育提出了新的要求；卢梭在《爱弥儿》中说道，学生看不到教育的发生，却实实在在的影响着他们的心灵，帮助他们发挥了潜能，这才是天底下最好的教育，在《体育之研究》中这样写道，“体育一道，配德育与智育，而德智皆寄于体，无体是无德智也”说得就是人的全面发展是从体育运动开始，教育功能是体育的本质属性之一；时尚、舒适、价格亲民的体育服装、鞋、帽等用品受到各年龄段人群的青睐；在体育活动过程中具有记忆分析功能的器材等使体育休闲更加具有乐趣。
人类对体育的竞技、生理健康、教育、个性发展等方面的更高层次需求决定了对应体育用品的产生，在更高层次的人类需求之上和智能科技发展浪潮中，人工智能体育用品应运而生。受人类对体育的相关需求和现今人工智能科技发展程度，通过查阅资料与调研市场，认为目前人工智能体育用品主要应用于竞赛服务、运动生理检测、教育教学类、竞技器材等方面。
场馆服务融入人工智能后，相关商业价值更加释放，场馆运营管理更加科学、高效；人工智能对赛事进行分析，可实现具有一定准确率的赛事预判；体育大数据公司研制的“Deep Cube”可自动采集上万条的新闻，并进行筛选，对媒体报道、新闻风向等都有一定的把握；在人工智能的设备采集体育竞赛相关数据并通过计算机特定系统进行分析使竞赛裁判准确度、运动员身体状态、训练模式的制定、比赛策略的制定等方面都有了更为高效、客观的评价。人工智能应用于体育竞赛，在场馆服务、赛事运营、体育传媒、裁判工作、技战术分析、运动员竞技状态分析等方面的表现与传统体育竞赛相关内容相比有了翻天覆地的变化，体育竞赛质量的提高贯穿于体育竞赛的方方面面。
人工智能的生理监测功能应用主要依托可穿戴式智能体育用品。可穿戴式智能体育产品是可以直接穿戴在身上或者植入服装和配件之中并记各项数据的智能产品[1]。可穿戴的人工智能体育用品装备主要用于运动生理检测，同时衍生出社交娱乐、健身指导建议等功能，产品类型包括运动类APP和穿戴设备，使全民健身更加科学，使人们在体育运动过程中更加贴切的感受到智能科技对生活的改变。目前可穿戴智能体育用品已可以计算出体能消耗、睡眠状况等，可综合多项指标变化进行健康评价，并制定一定的健身计划或者运动处方。
可穿戴人工智能体育用品用于大众健身和竞技体育，大众健身类用品主要包含测量步数、步长、脉搏、步频、步态、心率及变化的温度的功能，产品类型大同小异，功能相对单一。江苏、北京、内蒙古等地成立大众健身平台，与群众穿戴式人工智能体育用品进行有效对接，实现了健康数据的科学监控与评价。竞技体育类穿戴智能用品主要包括系统更加复杂、功能更加强大的智能背心、智能头盔、拳击手套、智能运动鞋等，可更加全面记录运动员在竞技过程中的身体状态，针对不同运动时间、完成不同技术动作时的身体数据进行分析，协助制定出更加科学，更加符合运动员个体的训练计划或方案。
阳光体育运动的开展提出了每天运动一小时要求，体育运动受自身属性原因，很难做到对每天锻炼一小时的有效监控，实现终身体育是学校体育教学的目的之一，良好体育运动习惯的养成是保障终身体育的前提，而习惯又是一种自觉性极强的个人行为，缺失“习惯”的体育评价是极不合理的。教学过程中无法得到有效的教学反馈，是学生学习主动性降低的主要原因。体育课堂上的完美表现不是良好的体育教学效果，通过体育课程的兴趣引导、技能学习使学生在课下养成运动习惯、实现终身体育才是体育教学的最终目的。
终身体育的养成经历培养运动兴趣、培养运动能力、运动习惯养成等阶段，反馈的缺失可使这一过程的任何一个环节中断。人工智能体育用品在教育教学中的应用主要通过可穿戴运动设备或者手机运动APP对平时运动情况的记录与反馈过程。人工智能应用于学校体育教学有效解决了运动习惯监控，有助于教师的教学评价与教学计划的制定。目前采用手机运动APP的反馈信息进行平时课外体育活动检测与评价已取得了广泛的应用，并且效果较好。
2014年《关于加快发展体育产业促进体育消费的若干意见》制定的到2025年体育产业总规模超过5万亿元的宏大目标和《健康中国2030规划纲要》奠定了我国体育产业发展的决心，为14亿国育释放提供了更多可能，为人工智能体育产品走进大众群体提供了更为宽广的渠道，人民大众对人工智能体育产品的选择也越来越个性化，竞技类智能穿戴设备是与个性化竞技器材同时走进群众体育市场。这里研究的竞技器材是指除去可穿戴类的器材，现有体育器材中人工智能产品主要有羽毛球拍、智能篮球、智能足球等，智能化程度普遍较低，具备运动时间、节奏的监测功能，还有很大的发展空间。个育器材的人工智能产品比传统相关产品价格普遍较高，其智能化功能也没有很好的得到大众群体的认可。
习总在十九大报告中提到：“要加快推进体育强国建设”。近年来，体育人工智能在竞技体育、大众健身等领域的应用已取得显著成效，体育人工智能的发展已成为助推体育强国的重要力量必一运动。世界各国科技竞争激烈，经验告诉我们，科技落后就会受制于人，激烈的国际竞争环境中，要求我国必须抢占先机，提高体育用品人工智能科技的国际竞争力；人民群众多元化、高层次需求要求也体育用品人工智能必须提高自身竞争力。提高体育用品人工智能应用竞争力包括：体育用品人工智能的高科技应用国际竞争力、与传统体育用品相比的市场竞争力、不同智能体育用品间的智能化应用竞争力等。当前我国体育用品人工智能应用存在诸多问题：例如政策保障不完善、管理机制不健全、产品涉及领域狭隘、智能化程度低、受众范围小、“贴心”程度低等，建立智能化体育用品发展的长效机制、加速产品智能化发展进程、坚持智能产品“亲民”基本路线等是保障并提高体育用品人工智能应用竞争力的必要基本保障与措施。
人工智能在世界范围虽然有较长发展史，但是这一多学科交叉的新生事物真正的高速发展期是在近几年才出现的，对社会各项事业产生显著影响并逐渐受到重视的时间更短。2015年7月国务院印发了《“互联网+”行动指导意见》提出大力发展智能制造，政策体系及规章制度尚不完善，制定智能化体育用品发展长效机制是提高体育用品人工智能应用竞争力的根本保障。人们对人工智能的担忧自其产生以来就一直存在，尤其近几年来随着智能化程度的进一步提高，人们对科技与伦理、智能与威胁等相关话题的担忧与日俱增。智能化体育用品发展长效机制的建立需要政策对体育用品人工智能发展空间的释放与规划；人工智能作为理论体系尚不成熟的新生事物，其成长与发展离不开完善合理的市场监管措施；法律和道德规范是有效遏制人工智能体育用品道德威胁发生的有效途径。
（1）国家政策制定上应给予人工智能产业发展充分的空间，并出台完善质量标准,将人工智能体育产品的生产与应用管理进行立法，以法律的形式进行监管与风险防范。鼓励人工智能体育用品在教育教学、竞赛训练中的应用，多建立先进的智能化体育场馆并投入使用。加强体育人工智能新兴学科建设，鼓励体育与相关自然、工程技术相关学科的产学研合作，在相关科研项目中设置人工智能专项研究计划。
（2）国家对市场的管理，严格执行即定的人工智能体育用品管理标准，时刻监控市场发展方向、预测市场风险、发现市场新需求，动态建立市场监管标准与方法，针对市场需要、人民需要建立动态管理的体育人工智能体育用品发展办法。
（3）自古以来道德约束是法律强制措施的先行办法，人工智能化程度的提高是科技水平提高的直接表现，人工智能体育用品研发人员的价值取向决定了产品的行为取向，人工智能体育用品的潜在危害来自于生产研发人员的道德水平。相关部门应加强针对人工智能体育用品生产的社会问题、伦理问题的排查与研究工作，出台有力的法律文件和针对性的道德行为规范，规范人工智能体育用品生产者、研发者的道德行为。
自2018年起人工智能发展已经上升为国家战略，人工智能体育用品类型单一、产品智能化程度低是其市场认可度低的主要原因。深化并拓宽人工智能体育用品“智能化”程度，是提高人工智能体育用品市场应用竞争力的重要途径。
体育院校及科研机构牵头与人工智能相关的其他学科、生产企业等全面对接，尽快形成体育用品人工智能生产研发的国家级与区域级高层次人才聚集团队，负责进行“智能化”的深层次问题研究、体育人工智能高层次人才培养等领域工作。在理论上尽快形成集体育、自然、工程技术等多学科与一体的体育人工智能理论，在人才培养上培养出学科知识丰富、思想道德高尚、敢于创新的复合型专门人才。
做有梦想的科研人。伟大工程的实现无不建立在工程缔造者的伟大梦想基础之上，体育人工智能发展前景广阔，相关人员应对体育用品人工智这一领域怀抱充足的信心，具有颠覆体育产业的梦想和野心。
科学研究（人才培养）——产品生产——市场反馈这一循环过程是产品不断升级进步的必经之路，科研机构、人才培养、生产企业、市场部门、消费群体应建立良好的联系，打通人民需求下高“智能化”良性循环通道。
大众消费群体对人工智能体育用品的认可度直接决定人工智能体育用品的命运，从消费者需要出发，解决消费者实际问题必一运动、满足消费者应用需求是其永葆竞争力的基本保障。人工智能伴随着希望与危机来到大众身边，表现在产品带给消费者的便利、造成的就业危机、比人类更胜一筹的技能、工作效率的提高等。以穿戴设备为代表的人工智能化大众体育用品在生理检测功能之上同时具备社交互动、娱乐、健身指导功能，率先走进大众群体，并且成为受众群体最广的人工智能体育用品。调查部分相关用品使用者，受多种原因影响，产品使用频率逐渐变低。从大众消费者视角了解到人工智能体育用品存在的价格昂贵、功能较少、新颖性不足等问题是影响其使用的主要原因。
人工智能体育用品实现亲民需要做到价格亲民、功能亲民、理念亲民。价格方面可结合产品成本及市场需求出产高中低不同价位产品，尽快形成稳定的技术生产体系，实现量化生产，降低生产成本，提高生产过程中的自动化、智能化程度，降低生产阶段人工成本。功能方面，应从消费者本身出发进行市场调研，调研现有产品的优缺点、消费者预期的产品功能等，结合调研进行产品的设计与研发。使产品更具“关心”本领，具备“贴心”服务功能。理念方面可通过加强市场导向，引导消费者的消费需求，加强人工智能知识宣传。每款产品针对性明确，不贪图功能数量，产品理念突出。加强人工智能体育用品从业人员的技能培训，使更多的人从业体育人品工智能。
科技发展改变人类生活，社会生活进入人工智能时代带给我们无限利好，人工智能被未来更高生活质量给予厚望，人工智能是建设体育强国一剂强有力的助推剂。人工智能体育用品的应用是科技改变体育生活、科技实现体育强国的直接表现与实现途径。目前，人工智能体育用品应用于服务体育竞赛、生理监测必一运动、教育教学、体育器材改良等方面，产品类型单一、智能化程度低、市场认可度不高是现有人工智能体育用品应用过程存在的主要问题。随着不断变化的社会需求及科技水平的不断提高，人工智能体育用品必将冲破障碍进入新的发展阶段。科技是一把双刃剑，物理学家霍金曾预言人工智能将会带给人类极大的伤害。高科技意味着高风险，人工智能体育用品发展参与部门在完成科技攻关、满足市场需求、引领行业发展等的同时必须严守行业标准和道德底线，政府、科研、生产等部门还需常备危机意识，增强预防、化解风险与危机的能力，真正实现人工智能体育用品更宽泛、更深层、更贴心的服务于人。
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