近日，美国斯坦福大学研究团队在预印本论文网站arXiv上发布论文。研究人员将“视频精灵”（VideoSprites）技术应用在网球赛中，建立一种行为模型并将其与基于图像的渲染结合，构建出可交互控制的视频，来模仿顶级网球职业选手的风格和表现。

研究者认为，该系统具备生成逼真游戏视频的能力，具有交互式用户控制功能，从而获得体育娱乐新体验，也可用于运动员视频分析和教练。

人工智能（AI）教练，真的来了吗？

“设计”巅峰对决

受新冠疫情影响，今年许多体育赛事延期或取消，世界上历史悠久的网球赛事——温布尔登网球锦标赛（以下简称温网）也未能幸免。所幸，科学家用AI系统合成了逼真度极高的虚拟比赛以弥补球迷不能如期观赛的遗憾，该系统甚至能带来实际生活中不可能出现的“名家对决”。

在竞技体育领域，利用选手的海量比赛视频，创建对其行为的预测模型是常事。受此启发，斯坦福大学的研究人员标注了球员的击球周期，即每次击球时从准备、击球到复原的一系列动作，并制作成数据库，构建出行为的统计模型，并生成击球选择和回位决策。

基于多样化的现实数据渲染高质量视频，该研究提供了一种创建真实视频片段数据集的方法，并用于创建可控制视频系统。这一过程涉及神经图像迁移方法，可消除不同比赛日或不同比赛时间球员着装、发型等外观上的差异。当球员的运动路径在画面中被部分裁剪时，系统还能补齐缺失的像素数据，使新视频具备一定的稳定性和连贯性。

除此之外，该系统创建的视频支持交互控制。比如，用户可以控制网球的落点和运动员击球后的回位。甚至可以“修改”之前的比赛。例如，2019年温网男单决赛中，德约科维奇与费德勒堪称史诗级的对决，通过这个系统修改比赛中的关键一球，即刻便颠覆了原来的结果。该系统还能创建一些从未见过的对垒，比如费德勒和他自己打球。

AI陪练将越来越多

“该系统理论上可以直接应用到乒乓球或者羽毛球赛事中，只要有相应的视频数据集，就可以生成相应的视频。”论文第一作者、斯坦福大学博士生张浩天通过邮件告诉《中国科学报》，“目前来看，如果想应用到其他运动领域，比如篮球或者足球，技术实现路径大致相同，并且是可行的。”

据张浩天介绍，该系统具有交互式用户控制功能，可应用于运动员视频分析和教练。除网球外，还可应用于其他运动领域，但需要克服一些问题。比如复杂的相机视角，以及如何训练多球员战术配合的模型。

“这篇论文是针对网球场景研究的，用了不少网球的专业知识。如果应用于其他运动项目，相关领域的专业知识需要重新梳理和构建。”中国科学院自动化研究所研究员兴军亮分析道，“在此条件下，该技术可以延伸到乒乓球、羽毛球、篮球等技能型运动项目中。”

“针对网球的系统已经完成。”张浩天说，“其中，视频标注是重要内容，需要一些工作量，不过绝大部分标注工作可以由AI模型自动标注，比如运动员的定位和姿势等，只有小部分信息需要人工标注。”

兴军亮认为，即使技能要求较弱的项目中，也将出现利用AI技术的教练教学的场景。比如，侧重于策略思考的围棋，AlphaZero等AI技术已经用于围棋选手的培训。

“此前，腾讯人工智能实验室研发的围棋AI——“绝艺”已经用于我国国家围棋队的培训。以后各种技能运动中的智能陪练应用肯定会越来越多，并且时间不会太遥远。”兴军亮说，“但是，这些智能陪练不一定基于VideoSprites这项技术，基于其他相关技术的产品也会不断出现。”

用于教学仍需努力

去年，教育部曾公布“基于教学改革、融合信息技术的新型教与学模式”实验区名单，要求各实验区认真落实“发挥网络教育和人工智能优势，创新教育和学习方式”的要求。今年初暴发的新冠肺炎疫情，客观上也助推了线上教育、AI教育的发展，但AI教育仍然面临成本、技术、伦理等诸多难题 。

“我对AI教育持谨慎态度。”北京师范大学教育学部教育技术学院教授杨开城说，“多数情况下，学生成绩差的原因并非智力因素，这是AI短时无法解决的问题。”

杨开城认为，不同的教育对象、教育目标和教育需求，应使用不同的教育 手段和教育方法。教育的对象是人，教育过程不只是传授知识，还要教学生如何做人。而算法容易将人的本质简单化、线性化，出现只见“教书”不见“育人”的窘况。

“教育过程中除了‘言传身教’对被教育对象产生影响外，还存在人与人之间的情感交流体验。在完成某些单项任务时，AI有处理数据快速准确、不知疲倦的优点，但也有些难以克服的问题。”杨开城说，“比如教师在发现某个学生的弱点或缺点时，会考虑是否告诉他本人以及是采取‘鼓励教育’还是用‘激将法’等问题都是AI无法做到的。”

此外，准确的教育基础数据，是AI成功应用于教育领域的关键。

“这就要求对学生有足够的了解，这也是AI面临的难题。”杨开城说，“这种可交互的视频产品应用于游戏、娱乐方面更合适，应用于教育领域，做出人人能用的产品还需努力。其实，可以将其作为一种“教育后厨”技术，辅助课程开发、教学设计等工作的数据处理、分析，然后由专业人士来施教。”（记者 张双虎）