在瞬息万变的篮球场中,每一个球员的行动都对局势至关重要。在看球时,无论专业教练还是篮球爱好者,都会在脑中不断分析各个队伍的战术。然而,篮球比赛节奏快、队员多、形势复杂,快速捕捉场上球员的互动并进行战术分析是一个不小的挑战。那么,在数字技术飞速发展的当下,我们能否用科技的力量帮我们分析球场战况呢?教育学院女篮在学校“三好杯”赛场上
从这一问题出发,由 浙江大学教育学院张辉教授和计算机学院巫英才教授领衔的体育大数据创新团队 进行了深入探究。在团队的通力合作下 , 教育学院体育教育训练学专业博士生刘子奥(论文第一作者)与导师谢潇(通讯作者) 的论文 《Smartboard: Visual Exploration of Team Tactics with LLM Agent》 (Smartboard:智能体驱动的团队运动战术可视分析)于2024年9月在国际高水平期刊IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics(IEEE TVCG)上发表。 该研究提出了一个基于大语言模型的交互式战术可视化平台——Smartboard系统,它提供了一套战术设计、模拟与推演的分析框架,可为用户模拟、迭代、优化战术方案。
该研究成果 获评浙江大学第十一届学生人文社会科学研究优秀成果奖特等奖(全校2项) 。颁奖现场照片(右一为团队成员刘子奥)将人工智能方法引入战术分析并非一件新鲜事,但在实际使用中,其 往往只能回答“发生了什么”,难以回答“为什么这样做”“有没有其他做法”的问题 。为了解决这个问题,研究团队选择从大语言模型(LLM)和可视化入手。
为了真正理解一线使用者在篮球战术分析方面的需求, 研究团队找到了六位从事篮球相关工作的专家 ,并开展了长达一年的合作 。通过多次访谈,研究团队了解到,当前采用的战术分析流程较为传统,专家们仍然主要依赖比赛录像。此外,在使用过程中,专家们普遍认为,最大的困难是如何把脑子里的战术想法清楚地“讲给模型听”。再加上不同人的表达方式和习惯各不相同,模型的分析结果往往也不够稳定。战术板:表达和传递战术内容的媒介
人工智能的快速发展为这一问题提供了新的可能。研究团队在研究初期便设想,是否有可能构建一种面向篮球战术的智能辅助方式,能否把大语言模型“请进”战术分析,让它不仅参与结果分析,还能参与战术推演与思考?“让模型读懂这些信息,并理解背后的战术意图” ,成为了研究过程中最核心、也最棘手的问题,也一度成为困扰研究团队反复讨论的难点,“我们这里卡了将近两周的时间”,团队的刘子奥同学回忆道。
为此,团队先搭建了一个增强用户与大语言模型交互的框架,作为连接真实需求和最终工具的中间层。在这个框架中,研究团队成功实现了“用户输入”“模型输出”“迭代搜索”这三项关键技术。系统框架示意图
基于这一交互框架,团队进一步将其落地为一个可实际使用的工具——Smartboard系统。如果说框架解决的是“如何进行战术分析”,那么 Smartboard则是把这一答案真正变成了一块“能用的智能战术板” ,支持用户通过探索、推荐和解释,迭代地进行战术分析。
在具体实现过程中,研究团队主要从三个方面入手:首先,他们采用了 多模态对齐技术 ,让系统能够同时获取“画了什么”和“这代表什么”。在此基础上,团队采用 知识集成的方式 ,把真实的数据和知识加入模型推理过程中。最后,团队 设计了一套动态提示模板 ,将任务进行拆解,引导模型逐步推理,从而输出逻辑清晰的分析结果。多模态对齐模板示意图领域知识集成方法面向战术模拟分析的多步提示
此外,研究团队还设计并开发了一个 交互式的可视化系统界面 ,包括战术部署视图、模拟视图、历史视图和聊天视图四大视图,支持用户在绘制、选择、比较和回溯过程中与系统持续互动,并通过标注与反馈逐步调整战术方案。Smartboard的系统界面 (A、B、C、D分别为聊天视图、部署视图、模拟视图、历史视图)
为了确认 Smartboard 是否贴合实际需求,研究团队再次邀请篮球教练和分析师参与了案例研究,并结合问卷与访谈收集反馈。在基于 NBA 真实数据的案例研究中,专家们借助Smartboard完成了战术的推演与调整,对系统的表现给予了积极反馈。
专家们提到,Smartboard 的分步绘制方式让他们能够“剖析战术的每个环节”, 使用Smartboard“比视频分析省时,甚至能发现我可能忽略的重要场景”。 此外,还有专家表示,Smartboard的探索功能不仅限于专业教练,它为还能够“为球员和球迷提供理解复杂战术的有效途径”。
这些反馈表明,Smartboard 不仅在时间效率和分析深度上优于传统方法,还能够帮助专家理解复杂战术结构和潜在变体,在战术设计和训练辅助中展现出较强的实用价值。在未来,研究团队计划将这一框架 推广到其他团队运动中,并探索其在其他战术领域应用的可行性。 此外,他们还计划使用Smartboard系统来收集复杂团队战术的数据集,用于进一步优化模型与系统表现,让科技更好地服务体育实践与竞技发展。内容来源丨浙江大学教育学院“育英金声”融媒工作室
访谈、撰稿丨教育学院融媒体中心记者团 叶晶晶、程徐航图丨研究团队版面编辑丨教育学院融媒体中心记者团 胡羽特别鸣谢丨刘子奥同学及研究团队的大力支持2026年2月5日
