Tänä vuonna FIFA: n maailmancupissa tietokone tietää toisen laukauksen ohittavan maalilinjan - joskus jopa ennen kuin erotuomari voi soittaa. Järjestelmä, nimeltään GoalControl, käyttää 14 nopeaa kameraa, joka seuraa jokaista tavoitetta ja lähettää signaalin älykellolle milloin tahansa pallo rikkoo maalilinjaa.
Järjestelmä on aivan kuin ellei tarkempi, kuin ihmisen tuomari. Se suoritti onnistuneen oikeudenkäynnin viime vuoden Confederations Cup -tapahtumassa, jossa se teki oikein kaikki 68 turnauksessa otettua maalia.
Joten urheilun ystävät (etenkin ne, joiden joukkueet on eliminoitu tai jotka eivät vain ole jalkapalloa) jäävät miettimään: Voidaanko samaa automaatiotasoa soveltaa muihin urheilulajeihin - ehkä jopa amerikkalaiseen jalkapalloon?
Tähän kysymykseen Pohjois-Carolinan osavaltion yliopiston ja Carnegie Mellonin tutkijoiden ryhmä vastikään vastasi. Disney Researchin rahoittama ryhmä jakoi aiemmin tässä kuussa järjestelmän, joka käyttää radiolähetyksiä seuraamaan jalkapalloa 3D-tilassa, IEEE-antenneissa ja Propagation-lehdessä .
Ryhmä tiesi alusta alkaen, että FIFA: n kamerapohjainen pallojen seuranta, kuten FIFA: n järjestelmä, ei toimisi heille.
"Amerikkalainen jalkapallo on ainutlaatuista, koska pallo peitetään paljon - etenkin kun välität siitä eniten", sanoo David Ricketts, Pohjois-Carolinan osavaltion yliopiston sähkö- ja tietokonetekniikan apulaisprofessori ja yksi paperin kirjoittajista. Pelaajat kamppailevat ja kasaavat pallon, koska näin peliä pelataan.
Joukkue upotti matalataajuisen radiolähettimen ja pienen akkupaketin jalkapalloon; sarja antenneja seuraa signaalia, ja tietokone käyttää näitä tietoja pallojen sijainnin kartoittamiseen 3D-tilassa. Alemman taajuuden signaali tuottaa erittäin pitkät aallonpituudet, mikä tarkoittaa, että ne pääsevät helposti ihmisen kehon läpi.
Rickettsin mukaan taajuuden häiriöt ovat se, mikä meni pieleen joihinkin aiempiin pallojen jäljitysyrityksiin. Tuolloin insinöörit käyttivät lähettimiä, jotka tuottavat korkeataajuisia aaltoja, jotka ihmisen elimistö absorboi helposti - ei aivan paras tapa saada signaalia kuuden linebackerin alapuolelta.
Mutta myöskään matalataajuiset aallot eivät ole täydellisiä: Maa imee ne ja emittoi ja vääristää niitä sitten uudelleen. "Vaikka ihmiset ovat läpinäkyviä", Ricketts sanoo, "Maa ei ole, koska se on vain niin iso."
Vaikka heidän lähestymistavansa voi kokonaan olla uusi, joukkue käytti vanhaa menetelmää signaalien purkamiseen.
"Ymmärsimme, että voimme käyttää 1960-luvulla kehitettyä tekniikkaa, jota kutsutaan kompleksiseksi kuvateoriaksi", kertoi toinen kirjoittaja ja entinen tohtori tohtori Darmindra Arumugam. opiskelija Carnegie Mellonissa, lehdistötiedotteessa. "Monimutkainen kuvateoria antaa meille mahdollisuuden ottaa huomioon maan tuottamat sekundaarikentät ja kompensoida ne mallissamme."
Jopa lähettimien ollessa mukana, jalkapalloja noudatetaan edelleen NFL-määräyksiä. "Jalkapallo on nauhoja, jotka tekevät siitä erittäin epäsymmetrisen, muuttuvan ja vinoon suuntautuneen", Ricketts selittää. NFL sallii myös painovarianssin, joka voi olla jopa puoli unssia; joukkueiden lähettimet painavat alle 25 grammaa.
Tällä hetkellä järjestelmä on tarkka noin 77 senttimetriä; sen on laskeuduttava 14 cm: iin - noin puolet jalkapallon pituudesta -, jotta se olisi käyttökelpoinen vaihtoehto pelin pelaamiseen.
Vaikka tekniikka ei varmasti ole valmis tulevalle kaudelle tai edes seuraavalle kaudelle, Ricketts ei ole lannistunut.
"Jalkapallokentän etsiminen kentälle on kuin yrittäisi löytää yhden jalan kuutio 450 000 kuutiometriä alueelta", hän sanoo. "Ei ole niin, että suunnittelussa olisi perustavaa laatua oleva rajoitus - kyse on todella sen algoritmin parantamisesta, jota käytämme sijainnin arviointiin."
Järjestelmästä voi olla apua käsitellessään kiistanalaisia puheluita, määrittämällä ensimmäisiä alamäkiä ja katkeamislinjoja, mutta Rickettsin mielestä se voi myös auttaa parantamaan television katselukokemusta samalla tavalla kuin MLB: n lakkoaluekamerat tai NHL: n kiekonseuranta ovat jo jo suorittaneet.
"Jos ajattelet sitä", hän sanoo, "kun kaikki ovat rivissä ja keskus on paikallaan, et edes näe palloa ennen kuin hän vaeltaa sitä."
Seuraava todennäköinen askel: teknologian luovuttaminen yrityskumppanille jatkokehitystä ja mahdollista toteutusta varten.
"Se on valmis teknologian siirtoon", Ricketts sanoo.
