تقلب يا مهندسي؛ استفاده از تحليل كلان داده و يادگيري ماشين، عامل برتري فوتبال آلمان در سال‌ هاي اخير

به طور حتم درآمدزايي بالاي فوتبال به عنوان يكي از كسب و كارهاي پولساز دنيا، پاي فناوري را به اين رشته باز كرده است. با توجه به اينكه درآمد كسب شده توسط ۲۰ باشگاه ثروتمند دنياي فوتبال در طول يك سال بالغ بر ۸ ميليارد دلار است، از اين‌رو سرمايه‌گذاري براي استفاده از آخرين فناوري‌ها چندان هم غيرمنتظره نيست. استفاده از كلان داده يا Big Data در سال‌هاي اخير رشد زيادي در فوتبال داشته و بسياري از تيم‌ها با استفاده از داده‌هاي برگرفته از سنسور‌هايي نظير GPS و دريافت و ثبت ميزان مسافت طي شده يا ناحيه تحت پوشش توسط بازيكنان، استراتژي‌هاي مختلفي را در برابر تيم‌ها مورد استفاده قرار مي‌دهند. البته با نگاهي به تاريخ مي‌توان چنين نتيجه گرفت كه استفاده از داده‌هاي آماري سابقه‌ي بلندي در دنياي فوتبال دارند، بطوريكه براي اولين بار در تاريخ اين رشته‌ي ورزشي، چارلز ريپ (Charles Reep) اقدام به استفاده از آمار در رشته‌ي فوتبال كرد. وي يك حسابدار و طرفدار فوتبال بود كه آمار مربوط به گل‌هاي به ثمر رسيده را تحليل كرده و به اين نتيجه رسيد كه بيشترين گل‌ها با ارسال كمتر از سه پاس به ثمر مي‌رسند. البته اطلاعات ارائه‌ي شده توسط ريپ منجر به ايجاد سبك بازي بسيار خسته‌كننده‌اي با عنوان بازي مستقيم شد كه طي آن تيم‌ها سعي مي‌كردند با ارسال توپ‌هاي بلند و تاثير گذاشتن روي اين توپ‌ها، به طريقي توپ را به مهاجم خود رسانده و وي را صاحب موقعيت گل كنند. هر چند اين سبك از بازي كه اتفاقا در كشورمان نيز محبوب است، مي‌تواند منجر به گل زني شود، اما بسيار خسته كننده و غيرجذاب است، از اين‌رو بسياري انتقادات شديدي را به ريپ و داده‌هاي ارائه شده توسط وي وارد كردند.

استفاده از داده‌هاي آماري و تحليلي تا دهه‌ي نود ميلادي تغيير چنداني به خود نديد، تا اينكه تركيب داده‌هاي برگرفته از ويديو و داده‌هاي دستي وارد شده، سيستم Prozone را معرفي كرد. اين سيستم با جزئيات داده‌هاي به دست آمده از تصاوير ويديويي را پس از بازي در اختيار مربيان قرار مي‌داد. تيم Derby County اولين تيم در ليگ جزيره بود كه در سال ۱۹۹۸ اين سيستم را براي استفاده تهيه كرد. اين روزها اغلب تيم‌هاي مطرح در جهان از وجود دوربين‌هاي ديجيتال براي تحليل بازي‌ها در ورزشگاه خانگي استفاده مي‌كنند. در هر بازي بيش از ۱.۴ ميليون نقطه داده جمع آوري مي‌شود. اطلاعات جمع آوري شده كه از ۸ تا ۱۰ دوربين به كار رفته به دست مي‌آيند، شامل بيش از ۱۰ نقطه داده در هر ثانيه از ۲۲ بازيكن حاضر در زمين بازي است كه در مجموع بيش از ۱.۴ ميليون نقطه داده را به ارمغان مي‌آورد.

در كنار استفاده از تصاوير ويديويي، از سال ۲۰۰۲ استفاده از سنسورهاي جي پي اس و ضربان قلب براي اندازه‌گيري ميزان حركت و همچنين قدرت تنفس بازيكنان در كنار اطلاعات برگرفته از ميزان خواب و رژيم غذايي بازيكنان نيز به مجموع داده‌هاي مورد استفاده، اضافه شده‌اند. اما توسعه‌ي سيستمي كه بتواند تمام اطلاعات دريافت شده را تحليل كرده و خروجي قابل استفاده‌اي را در اختيار تيم‌ها قرار دهد، يكي از خلاءهايي بود كه آلمان‌ها موفق به پر كردن آن شدند. بسيار پيش از آنكه تاثير اين ابزار را در تيم ملي آلمان ببينيم، باشگاه فوتبال هوفنهايم، با استفاده از آن تاثير كلان داده و نرم‌افزار توسعه يافته توسط كمپاني SAP را نشان داد. هوفنهايم تيمي روستايي است كه در اولين فصل از حضورش در بوندسليگاي يك موفق شد تا قهرمان نيم فصل شود، اما تيم در نيم فصل دوم با از دست دادن بازيكنان بسيار در اثر مصدوميت، نتوانست آنچنان كه بايد نتيجه بگيرد، هرچند اين تيم نه چندان پرآوازه كه از يك روستاي ۳۰۰۰ نفري برخواسته، تاكنون همواره در نيمه بالاي جدول قرار گرفته است و تنها در فصل جاري خطر سقوط را تجربه مي‌كند. نكته‌ي جالب در مورد هوفنهايم، مالكيت اين باشگاه است. ديتمار هوپ، سرمايه گذار اصلي هوفنهايم، در عين حال مديرعامل كمپاني SAP است. اين كمپاني با توسعه‌ي سيستم تحليلي خود و استفاده از آن در تيم هوفنهايم، قدرت تحليل داده‌ها را در فوتبال نشان داد.

با استفاده از سيستم توسعه يافته توسط SAP مي‌توان داده‌ها را بصورت آني (Real Time) در حين تمرينات و بازي دريافت كرده و مورد استفاده قرار داد.

استفان لاچر، مدير فناوري در كمپاني SAP در خصوص اين سيستم چنين اظهار انديشه متخصصين مي‌كند:

سيستم توسعه يافته توسط SAP روش جديدي از تمرين كردن را در اختيار تيم‌هاي فوتبال قرار داده است. با استفاده از نصب ردياب‌ها و سنسور‌ها در تمام نقاط زمين، مي‌توان زمين فوتبال را بصورت مجازي در دسترس داشت. ردياب‌ها را مي‌توان در دروازه‌ها و انواع پست‌هاي زمين قرار داد. همچنين هر يك از بازيكنان تعدادي از اين سنسور‌ها را دريافت مي‌كنند. توپ مورد استفاده در تمرين نيز از سنسور بهره مي‌برد.

وي در خصوص قدرت توليد داده توسط اين سيستم گفت:

در صورتي كه تمرين ۱۰ بازيكن در مقابل ۱۰ بازيكن ديگر با سه توپ توسط سيستم SAP مانيتور شود، بيش از ۷ ميليون نقطه داده بصورت آني توليد و توسط سيستم تحليل مي‌شود.

سيستم SAP قادر است با دريافت و تحليل داده‌ها، نقاط ضعف هر يك از بازيكنان را مشخص كند. مربيان قادرند با استفاده از سيستم SAP داده‌هاي كسب شده توسط سيستم را در اختيار بازيكنان نيز قرار دهند. براي مثال در صورتي كه يواخيم لو بخواهد داده‌هاي تمرين از قبيل سرعت، جاگيري و زمان پاسكاري را در اختيار توماس مولر قرار دهد، قادر است ويديويي از بازي را در كنار داده‌هايي كه مولر بايد روي آن‌ها و بهبودشان كار كند، به موبايل هوشمند مولر ارسال كند.

لانچر در اين خصوص مي‌گويد:

فلسفه‌ي اين سيستم در مورد پررنگ‌تر كردن قابليت‌ها و ضعف‌هاي بازيكنان استوار شده است. با استفاده از اين سيستم مي‌توان زمان بيشتري را براي تقويت نقاط ضعف صرف كرده و قوي‌تر از پيش شد.

با استفاده از SAP مي‌توان سايه‌ي دفاعي يك تيم را به وضوح مشخص كرد، بطوريكه ناحيه‌ي تحت پوشش هر بازيكن به وضوح مشخص مي‌شود. با استفاده از اين موضوع مي‌توان با تحليل بازي حريفان از روي ويديوي بازي، به نقاط ضعف دفاعي حريفان پي برد. اليور بيرهوف، مدير تيم ملي فوتبال آلمان در گفتگو با ESPN به موارد جالبي از توانايي‌هاي SAP اشاره كرده است:

ما داده‌هاي بسياري را از تيم‌هايي كه قرار است در مقابلشان بازي كنيم، در اختيار داريم. براي مثال در بازي برابر پرتغال، ژروم بواتنگ بصورت اختصاصي با نحوه‌‌ي حركت كريس رونالدو درون محوطه و سرعت و زمان ارسال و دريافت پاس‌هاي اين بازيكن يادگيري ديد. در بازي مقابل فرانسه نيز ما مشاهده كرديم كه اين تيم در ميانه زمين بسيار متراكم بوده و ساختار خوبي دارد، اما در جناحين، اين تيم توانايي موجود در ميانه ميدان را ندارد، از اين‌رو به فرانسه از اين طريق ضربه زديم.

در اكتبر سال ۲۰۱۳ ميلادي فدراسيون فوتبال آلمان و كمپاني SAP همكاري خود را براي استفاده از سيستم نرم‌افزاري SAP با يكديگر آغاز كردند. اين همكاري در راستاي بهبود عملكرد ملي پوشان براي جام جهاني فوتبال انجام شد. اين نرم افزار از مارس ۲۰۱۴ در اختيار يواخيم لو، سرمربي آلمان قرار گرفت و اين تيم از آن زمان تا به امروز از SAP استفاده مي‌كند.

نتيجه‌ي استفاده از اين نرم‌افزار به روشني در تيم ملي آلمان و شيوه‌ي بازي اين تيم مشهود بود. تحقير برزيل در ورزشگاه ماراكانا با به ثمر رساندن ۷ گل تصويري است كه تمام جام جهاني ۲۰۱۴ را تحت تاثير خود قرار داد. آلمان‌ها نشان دادند كه اكتفا به ساق‌هاي تكنيكي بازيكنان تنها راه پيروزي در فوتبال قرن ۲۱ نيست و همواره بايد با شيوه‌هاي ماشيني و مهندسي به جلو رفت تا موفقيت تضمين شده باشد. در بازي نيمه نهايي برابر برزيل، آلمان موفق شد تا در طول سه دقيقه سه گل به ثمر برساند، در حالي كه ميزان مالكيت توپ با ۵۲ درصد در اختيار سلسائو بود. بازيكنان آلمان كاملا توجيه شده بودند و مي‌دانستند بايد در برابر كدام بازيكن، چه حركتي انجام دهند. كدام بازيكن بايد تحت فشار قرار گرفته و در هر يك از ناحيه‌هاي زمين چگونه پاسكاري كنند.

براساس اطلاعات ارائه شده ميانگين زمان پاسكاري بازيكنان آلمان در فاصله‌ي جام جهاني ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۴ پيشرفت بسيار قابل ملاحظه‌اي داشته، بطوريكه ميانگين پاسكاري از ۳.۴ ثانيه در سال ۲۰۱۰ به ۱.۱ ثانيه در جام جهاني ۲۰۱۴ رسيده است. ارسال پاس در اين زمان كوتاه نه تنها مدافعان را براي عكس العمل سردرگم مي‌كند، بلكه تصميم براي تحت پوشش قرار دادن بازيكنان بدون توپ مهاجم را نيز كه شايد هدف ارسال پاس قرار گيرند، سخت مي‌كند. نكته‌ي ديگري كه بايد به آن اشاره كرد، آگاهي كامل بازيكنان المان از روزنه‌هاي دفاعي حريف و ضعف حركتي هر يك بازيكنان است كه كار را براي به ثمر رساندن گل ساده مي‌كند.

انديشه متخصصين شما در اين خصوص چيست؟