Trong suốt những trận đấu UEFA Euro 2024 đã, đang và sắp sửa diễn ra, con mắt tinh tường của AI luôn theo dõi mọi đường đi nước bước của cầu thủ. Nhờ công nghệ hỗ trợ trọng tài (VAR), những người “cầm cân nảy mực” có thể biết rõ hành động của cầu thủ, nắm rõ chuyển động của trái bóng trên sân
Kể từ ngày chính thức được áp dụng, công nghệ VAR tước đi không ít giấy mực từ báo chí cũng như mồ hôi nước mắt từ những cuộc tranh cãi của cộng đồng. Cách trọng tài sử dụng VAR không giống nhau gây bất đồng, và rồi quyết định cuối cùng đưa ra nhờ VAR cũng đồng thời làm dấy lên nhiều tranh cãi.
Trước khi vòng chung kết Euro diễn ra ít lâu, giải bóng đá Ngoại Hạng Anh đã tiến hành bỏ phiếu xem liệu có nên tiếp tục ứng dụng VAR trong các trận đấu tương lai. Với 19 phiếu thuận và 1 phiếu chống, rõ ràng VAR sẽ tiếp tục ở lại lâu dài với sân chơi túc cầu. Tuy vậy, 1 phiếu chống cho thấy vẫn còn những bất đồng hiện hữu.
Trong giải FIFA World Cup 2022 diễn ra tại Qatar, VAR được cải tiến, tích hợp thêm tính năng AI tiên tiến và phối hợp với chip theo dõi thời gian thực gắn trong bóng để giúp cho ra những quyết định chính xác nhất. Tại kỳ Euro lần này, VAR tiếp tục được nâng cấp.
Để tìm hiểu kỹ hơn, phóng viên Sumeet Kilkarni của tạp chí khoa học Nature ngồi lại với nhà vật lý trị liệu thể thao John Eric Goff. Họ thảo luận về Euro 2024, về AI, về chặng đường công nghệ VAR đã đi qua và sẽ bước tới.
AI quan sát một trận bóng như thế nào?
Tôi nghĩ khi nghe đến "trí tuệ nhân tạo", mọi người hình dung về một thực thể có tri giác làm việc cùng con người. Nhưng thực tế, đó là các thuật toán và máy móc có khả năng xử lý nhanh chóng một lượng lớn dữ liệu mà trọng tài không thể tiếp cận được.
Trên sân bóng, 10 camera dưới mái vòm được đặt khắp sân vận động có thể theo dõi 29 vị trí trên cơ thể mỗi cầu thủ. Với 22 cầu thủ trên sân, sẽ có hơn 600 điểm đang chuyển động. Các dữ liệu này sẽ được đưa vào máy tính với tốc độ 50 lần mỗi giây.
Tất cả các camera khác nhau này về cơ bản có thể cho bạn biết trong thời gian thực vị trí của các cầu thủ trên sân, vị trí của bóng và tốc độ di chuyển của bóng, cũng như các cầu thủ và các bộ phận cơ thể của họ.
Quả bóng cung cấp cho VAR những thông tin gì?
Nếu bạn cắt quả bóng và nhìn vào bên trong, bạn sẽ thấy một cảm biến nhỏ ở giữa, kết nối bằng dây với lớp vỏ ngoài. Thiết bị đo lường quán tính nhỏ này ghi nhận vị trí của quả bóng và các chuyển động của nó. Nó truyền dữ liệu ở tần số 500 hertz, nhanh hơn 10 lần so với các camera được sử dụng trong sân vận động.
Các dữ liệu này có thể được kết hợp với hình ảnh từ camera để xác định vị trí của bóng so với cơ thể của cầu thủ. Con chip bên trong có thể xác định thời gian và điểm tiếp xúc chính xác mỗi khi quả bóng nhận được một lực tác động từ chân hoặc tay của vận động viên. Điều này sẽ rất quan trọng trong việc quyết định những tình huống khó khăn về bàn thắng hay tình huống chạm tay.
Có một trường hợp nổi tiếng khi Cristiano Ronaldo ghi bàn cho đội tuyển Bồ Đào Nha ở kỳ World Cup vừa qua. Thoạt nhìn có vẻ anh đã đánh đầu vào lưới, nhưng con chip cho thấy quả bóng thực sự không chạm vào đầu anh ấy, nên bàn thắng được tính cho đồng đội của anh.
Trọng tài dùng những thông tin này như thế nào?
Ứng dụng chính là bắt việt vị (được gọi là việt vị bán tự động). AI có thể dựng hình 29 điểm dữ liệu thu thập được từ mỗi cầu thủ trong không gian ba chiều. Với nó, hệ thống có thể tự sản sinh ra những dữ liệu còn thiếu trong cấu trúc xương cầu thủ. Sau đó nó có thể xác định phần cơ thể đã gây ra lỗi việt vị.
Đối với công nghệ goal-line (công nghệ vạch vôi), giúp xác định liệu bàn thắng đã được ghi hay chưa, có thể có những trường hợp camera không thể nhìn thấy bóng đang bị thủ môn ôm. Nếu biết vị trí của quả bóng, hệ thống có thể dựng hình 3D của bóng để xác định liệu nó đã qua vạch vôi hay chưa.
AI có thể đưa ra các quyết định này nhanh chóng để trọng tài biết được liệu cầu thủ có việt vị hay không, hoặc có bàn thắng hay không. Công nghệ cũ mất khoảng 70 giây để trả lại kết quả xác định việt vị do máy tính tạo ra. Hiện tại, thời gian xử lý chỉ còn dưới nửa phút.
Con chip có ảnh hưởng tới đường bay của bóng không?
Điều này không nên gây ảnh hưởng. Cảm biến được đặt vừa vặn ở trung tâm của quả bóng, không gây ra sự bất đối xứng khối lượng khi được nối với vỏ ngoài.
Về trọng lượng, luật chơi quy định quả bóng phải nặng khoảng 410–450 gram khi bóng bắt đầu lăn. Con chip chỉ nặng khoảng 14 gram và không đáng kể. Quả bóng đã được kiểm tra kỹ lưỡng với các tác động từ cú sút và áp lực mà nó sẽ phải chịu.
Liệu công nghệ mới có lỗi không?
Thực tế, sẽ luôn có khía cạnh cần làm rõ: liệu đủ camera chưa? Mỗi camera có đủ rộng để ghi lại mọi chi tiết nhỏ nhất của hành động không?
Ngay cả các thuật toán được sử dụng để dựng hình cũng sẽ có một số loại lỗi; 29 điểm không đại diện cho tất cả các điểm trên cơ thể cầu thủ, vì vậy sẽ có lỗi liên quan đến việc dựng hình 3D. Nhưng sai số ở đây rất nhỏ, chỉ dưới nửa centimet.
VAR khiến vai trò trọng tài thay đổi ra sao?
Tôi nghĩ phần quan trọng của công nghệ “bán tự động” là phần “bán”. Quyết định cuối cùng vẫn luôn có yếu tố con người. Có một điều AI không thể quyết định được là ý định của cầu thủ.
Nếu tay của một cầu thủ chạm vào bóng, điều đó sẽ báo cho trọng tài rằng bóng đã bị chạm. Nó có thể không xác định chính xác đó là tay. Vì vậy, cũng có những lúc trọng tài có thể xem lại video và xác định rằng đó là tình huống cố tình chơi xấu, để quyết định thẻ vàng hay thẻ đỏ. Và tất nhiên, điều đó vẫn sẽ mang tính chủ quan, và người hâm mộ sẽ luôn tranh cãi về nó.
Tương lai nào dành cho trọng tài? Liệu có thể tự động hóa hoàn toàn nghiệp vụ này không?
Tôi không nghĩ chúng ta sẽ có trọng tài robot trong tương lai gần. Những việc như xác định lỗi, phạt thẻ vàng hay thẻ đỏ vẫn cần quyết định của con người.
Về tương lai, tôi đã nghe một số ý tưởng thú vị liên quan đến kính áp tròng thực tế ảo mà trọng tài có thể sử dụng để hiển thị các dữ liệu do AI cung cấp trong thời gian thực. Sức mạnh tính toán càng nhanh, bạn càng có thể xử lý các tập dữ liệu lớn và dựng chúng rất nhanh chóng.
