Műholdas helymeghatározás alkalmazása a labdajátékokban Térinformatikai Konferencia és Szakkiállítás "Az elmélet és gyakorlat találkozása" Debrecen, 2010.június 10-11. Bátfai Norbert batfai.norbert@inf.unideb.hu http://www.inf.unideb.hu/~nbatfai/ Debreceni Egyetem Informatikai Kar (DE IK), Információ Technológia Tanszék egyetemi tanársegéd Dr. Bartha Csaba DVSC Futball Szervező Zrt. bartha@mail.hupe.hu sportigazgató Dr. Gilányi Attila Debreceni Egyetem, DE IK gilanyi@math.klte.hu e. docens Jeszenszky Péter jeszenszky.peter@inf.unideb.hu http://www.inf.unideb.hu/~jeszy Debreceni Egyetem Informatikai Kar (DE IK), Információ Technológia Tanszék egyetemi adjunktus Széll Sándor, DE IK, hallgató Szimeonov György, DE IK, hallgató Vaskó Gábor, DE IK, hallgató Dr. Terdik György Debreceni Egyetem, DE IK terdik.gyorgy@inf.unideb.hu e. tanár Dokumentum verzió: 0.0.1, Állomány: MuholdasHelymeghatarozasAlkalmazasaLabdajatekokban.odp http://www.inf.unideb.hu/~nbatfai/muholdashelymeghatarozasalkalmazasalabdajatekokban.pdf http://www.inf.unideb.hu/~nbatfai/muholdashelymeghatarozasalkalmazasalabdajatekokban.odp Debrecen, 2010. június 9.
Az előadás vázlata A Debreceni Egyetem labdarúgással kapcsolatos fejlesztési tervei Az álom irány Az eszköz irány A Loki irány Elmélet Foci és tudomány A labdarúgók és a játék megfigyelése Példák Footballer and Football Simulation Markup Language Gyakorlat Soccer Game 4u OSE Automated Soccer Applet for FerSML Socceral Force Applet for FerSML
Van egy álmom Az edzéseken megfigyeljük és rögzítjük a labdarúgók és a játék néhány jellemzőjét. A megfigyelt jellemzők alapján karbantartjuk a játékosok egy virtuális mását, avatárját. Az avatárokkal nagy számú mérkőzést szimulálunk le. A fejlesztendő szoftver fő feladata annak megvizsgálhatóságának biztosítása, hogy a nagy számú szimulált mérkőzésen a vizsgált taktikák (a felállás, a játékrend, az utasítások) eredményeznek-e kimutatható, azaz előrejelezhető jelenségeket. avatár: A hinduizmusban az avatár egy Halhatatlan Lény inkarnációja (megtestesülése) http://hu.wikipedia.org/wiki/avatár
Van egy álmom - képzelt riport 2010 Bajnokok Ligája, a csoportkör első mérközésén: Real Madrid-Debreceni VSC 1-2 (1-1) R.: Hogyan történhetett meg a csoda? SZ.S.: Számos tényező segített minket...... illetve ott volt még az informatikai stáb: a Debreceni Egyetem szuperszámítógépe a mérkőzés előtt hetekig számolt, több milliószor futatta le és elemezte ennek az összecsapásnak a szimulációit. Csak egy predikciót árulok el: azt javasolta a szoftver, hogy a döntetlenre állásnál, illetve még néhány további feltétel teljesülésekor, a 70 perc környékén Varga Józsi feljebb tolásával a spanyol középpálya jobb oldalán egy lyuk fog kialakulni, ami fenn is maradhat 8-10 percig... R.: Igen! És Herczeg András éppen akkor küldte be Dombi Tibit. SZ.S.: Így van, ez a szoftverünk előre kinyomtatott javaslata volt erre az adott szituációra.
Adatgyűjtés - az avatárok felépítése ( álom irány) Hogyan viselkednek a játékosok, az edző adott szituációban? Az edzéseket megfigyelve: ilyen és ilyen szituációban ilyen és olyan relatív gyakorisággal (valószínűséggel) így és úgy. De akár képpel és szöveggel megadott kérdőíves válaszokat is felvehetünk a labdarúgókkal. A játékosról tematikusan összegyűjtött információk alkotják az avatárt. Célunk, hogy annyi információval ruházzuk fel az avatárt, hogy az képes legyen játszani egy szoftveresen szimulált virtuális valóságban!
A FerSML platform ( álom irány) N. Bátfai, Footballer and Football Simulation Markup Language and related Simulation Software Development, Journal of Computer Science and Control Systems, Vol. 3., No. 1., (2010). N. Bátfai, The Socceral Force, ArXiv e-prints, (2010), http://adsabs.harvard.edu/abs/2010arxiv1004.2003b
A FerSML platform ( álom irány) Kép forrása: http://footballerml.sourceforge.net/
Szimulációk futtatása, elemzés ( álom irány) Az avatárok A szimulációs és elemző szoftver Játékos2.avatár.xml Játékos1.avatár.xml... <labdaszerzés> <mezőnyben> <labdaszerzés_valsége labda_távolsága_kissebb= 0.5 >0.78 </labdaszerzés_valsége> <labdaszerzés_valsége labda_távolsága_kissebb= 0.7 >0.55 </labdaszerzés_valsége> </mezőnyben> </labdaszerzés>... A szimulációs és elemző szoftver Ezek az adatok szigorúan bizalmasak! Maga a szoftver nyílt forráskódú!
Szimulációk ( álom irány) Az avatárok A szoftver Az elemzések... <labdaszerzés> <mezőnyben> <labdaszerzés_valsége labda_távolsága_kissebb= 0.5 >0.78 </labdaszerzés_valsége> <labdaszerzés_valsége labda_távolsága_kissebb= 0.7 >0.55 </labdaszerzés_valsége> </mezőnyben> </labdaszerzés>... A szimulációs és elemző szoftver Tanácsok, javaslatok a taktikához, válaszok taktikai kérdésekre Szakmai stáb Ezek az adatok szigorúan bizalmasak! Az üzleti modellben (tehát nem a jelen kísérleti fejlesztés során) itt lehetne bevételt realizálni, mert ez egyértelműen a megbízást adó csapat melletti munkát jelent. Maga a szoftver nyílt forráskódú! Potenciálisan végtelen sok fejlesztő és tesztelő, költséghatékonyság, megbízhatóság stb. (Illetve nyíltak a matek modellek stb.) Ezek az adatok szigorúan bizalmasak! Ez természetesen megint a megbízást adó csapat melletti munka.
Foci és tudomány http://yunus.hacettepe.edu.tr/~shazir/validation%20of%20prozone-%20a%20new%20video-based%
Megvalósíthatóság / A labdarúgók és a játék megfigyelése Videó feldolgozáson alapuló eszközök Match Analysis http://www.matchanalysis.com/ Termékek: Mambo Studio,... Prozone http://www.prozonesports.com Játék közbeni és utáni elemzések, videó elemzés alapú. Termékek: PROZONE3, MATCHVIEWER, PLAYBACK,... "At Chelsea, we're always striving to maximise the value of any performance data we use and Prozone's consultants help us to achieve valuable insights." Mike Forde, Performance Director, Chelsea FC http://www.prozonesports.com/product-playback.html
Megvalósíthatóság / A labdarúgók és a játék megfigyelése GPS nyomkövetésen alapuló eszközök Automatic analysis of football games using GPS on real time: http://www.realtrackfutbol.com/pdf/384_full_text.pdf játékosonként, másodpercenként: pozíció, sebesség, pulzusszám.
Műholdas helymeghatározás alkalmazása a DVSC-nél ( eszköz irány) Eszköz: Wi Sports Performance Indicator (SPI) Gyártója az ausztrál GPSports Systems (referenciák: Manchester United FC, Real Madrid FC vagy az AC Milan FC, ) http://www.gpsports.com/ Magyarországi forgalmazója az mdurance Labor Terhelésélettani Kft. http://www.mdurance.com/
Wi SPI (1) ( eszköz irány) Szabadtéri sporttevékenységek közbeni teljesítményméréshez Felhasználási lehetőségek: csapatsportok, futás, kerékpározás, tájékozódási futás, Mobiltelefon méretű eszköz, amelyet a sportoló a felsőtestén visel Működés közben az alábbi adatokat szolgáltatja folyamatosan: a pulzust, sebességet és pozíciót másodpercenként az x, y és z irányú gyorsulást századmásodpercenként
Wi SPI (2) ( eszköz irány) Vezeték nélküli kapcsolaton keresztül továbbítani képes az adatokat egy számítógépre, amely lehetővé teszi a sportoló teljesítményének online megfigyelését Tárolja is az adatokat, amelyeket utólag is át lehet tölteni számítógépre Az adatok elemzéséhez a gyártó Team AMS szoftvere használható, amely számos különböző statisztikát szolgáltat az edzők munkájának támogatásához
Az eszköz hibái (1) ( eszköz irány) A másodpercenként érkező adatok gyakran hiányosak Látszólag véletlenszerűen maradnak ki mérési adatok, így bizonyos időintervallumokban nem állnak rendelkezésre a pozíció és pulzus értékek A műholdas kapcsolat problémái? Ha nem áll rendelkezésre GPS pozíció, akkor a pulzusmérő sem szolgáltat adatokat (összehangolt működés?)
Az eszköz hibái (2) ( eszköz irány) 6 mérés eredményei: Mérés teljes ideje (min:sec) Hiányzó adatok (db) Hiányzó adatok (%) Leghosszabb hézag hossza 64:51 78 2 1 26:48 0 0 0 25:59 0 0 0 66:47 27 0,673 12 34:24 9 0,436 2 67:39 147 3,621 9
Hiányzó mérési adatok pótlása (1) ( eszköz irány) Hiányzó GPS pozíció értékek: Rövid hézagok: egyenesillesztés, sima görbe illesztése a hézag előtti és utáni n pozícióra (n paraméter) Hosszabb hézagok: pálya rekonstruálása a rendelkezésre álló gyorsulásvektorok alapján (zsákutca?) Hiányzó pulzusértékek: Statisztikai módszerekkel (kidolgozás alatt)
Hiányzó mérési adatok pótlása (2) ( eszköz irány)
Hiányzó mérési adatok pótlása (3) ( eszköz irány)
Matematikai modellek David R. Brillinger: SOCCER/WORLD FOOTBALL http://www.stat.berkeley.edu/tech-reports/777.pdf alapján: Eloszlások vizsgálata gólok száma, 0-1-2, pontok száma, gólkülönbség (hivatkozások) Taktikai döntések segítése: mikor kell cserélni? (hivatkozások) Brillinger, David R. (2007) "A Potential Function Approach to the Flow of Play in Soccer," Journal of Quantitative Analysis in Sports: Vol. 3 : Iss. 1, Article 3., DOI: 10.2202/1559-0410.1048 http://www.stat.berkeley.edu/~brill/papers/jqas.pdf Kimondott szimulációs cél
Számítógépes szimuláció - előzmények Focijatek Neked NYFK, tk. ez a program Egy foci szimulátor http://www.inf.unideb.hu/~nbatfai/opensource/ Jávácska One: https://sourceforge.net/projects/javacska/ A foci élménye a mobilodon Átadás orientált játék MIDP 2.0 / CLDC 1.0 Labdarúgók átnevezése, fotózása 10 perces találkozók Szöglet, 11-es párbaj Negyeddöntőktől a döntőig 3x3x3, 3x4x2, 4x3x2 and 2x3x4 Már nyílt forráskódú projekt
Számítógépes szimuláció ( álom irány) https://sourceforge.net/projects/footballerml/
Köszönjük a figyelmet! Bátfai Norbert batfai.norbert@inf.unideb.hu nbatfai@gmail.com Skype: batfai.norbert MSN: nbatfai@inf.unideb.hu Honlap: http://www.inf.unideb.hu/~nbatfai/ Ars Poetica Informaticae portál: http://dev.inf.unideb.hu:8080 Jeszenszky Péter jeszenszky.peter@inf.unideb.hu http://www.inf.unideb.hu/~jeszy