一篇关于空间创造的科学

大家好，今天我们分享一篇关于空间创造的科学，希望大家喜欢！

新的拉玛西亚与旧的有很大的不同。自从10年前从市中心搬走后，传统的农舍已被现代化的办公大楼所取代。当巴塞罗那足球俱乐部的数据科学家哈维尔费尔南德斯带我我们参观新中心的走廊时，我们会感觉自己仿佛置身谷歌或某所世界知名大学的高科技总部。

参观结束后，我们直接开始进行科学研究。这才是我来这里的真正目的。哈维尔和他的团队正在领导一项严谨的科学实验来解读足球，研究的重点是尽可能真实和严格地观察足球运动员所创造的数据。

哈维尔比大多数人更清楚地看到足球数据的价值。2018年8月，在我第一次去巴塞罗那的几个月前，他与萨克拉门托国王队的卢克·波恩发表了一篇关于巴塞罗那队如何控制空间的论文。他们的核心理念非常简单。哈维尔的方法是将球场涂成一种颜色，以反映谁会首先拿到球。绿色区域被巴塞罗那控制，红色区域被对手控制，如下图所示。

巴塞罗那(红圈)和对手(黄圈)的球场控制权。绿色由巴塞罗那控制。球的位置用白色圆圈表示。箭头显示球员速度。白色的等高线和数字表示场地控制价值。轴的尺寸以米为单位。

运作良好的巴塞罗那队将球场“粉刷”成绿色，这表明他们控制着最大的区域。他们利用控球为进攻创造空间。这是渗透在俱乐部哲学中的最基本的比赛原则之一。哈维尔和他的同事们找到了一种方法来衡量他所在的团队是如何实现这一原则的。

这个想法很简单，但它是一种对足球的看法，与我们许多人的看法非常不同。球场控制的概念不是狭隘地关注球、传球和射门，也不是更广泛、更抽象的战术阵型(如4-3-3或4-2-3-1)，而是一种衡量球队无球跑动的具体方式，几乎可以在任何情况下应用。

当我们听到电视演播室的专家们谈论球员应该如何跑动或传球时，他们很少考虑球员们在球来之前是如何作为一个团队合作为彼此创造空间的。相反，他们会批评个人的决定。在巴塞罗那，从学院到一线球队，重点都放在正确的整体结构上。在赛场上有了良好的协作结构，正确的决策就自然而然地产生了。

球场控制起源于已有100多年历史的数学。在我的“足球学”一书中，我研究了一种被称为沃罗诺伊图的技术，它将球场分成几个区域，每个区域是最接近特定球员的点。当我将这种方法应用于足球时，我使用了巴塞罗那2010-11赛季的镜头作为我的测试数据集。这一选择是我经过深思熟虑的。这支球队在数学上是完美的，我举的关键例子是梅西在冠军联赛对阵帕纳辛奈科斯的比赛中的进球。下面的图表显示了梅西和哈维打二过一前球队的位置。

第一张图是沃罗诺伊图，显示哪个球员控制哪个区域。哈维、伊涅斯塔和梅西身穿黑色球衣，他们的位置让帕纳辛纳科斯的防守队员处于图表的边缘。结果，如第二幅图所示，它们创造了三角形传球的选择。

在数学上，这种想法被称为二元性。根据谁离每个点最近而将球场划分成几个部分的问题，相当于找到连接相邻球员的三角形，或者说对偶性。数学告诉我们，创造空间会自动提供传球选择。巴塞罗那的比赛就是建立在这种几何学的二元性上。2010-11赛季球队的Tiki-taka三角形就是从佩普让他的球队移动来打开空间的方式中产生的。

所以我现在在这里向哈维尔询问他工作的细节。对我来说，作为一个数学家，我想知道我们能把球场控制的概念推到什么程度。哈维尔解释说，像球场控制这样的概念，只有当我们把它放在对手如何防守的背景下考虑时，才会对描述一支球队的进攻有帮助。他告诉我，"当我们分析空间创造时，我们首先需要自动识别球队的三条防线"。

在足球术语中，最好的理解就是由对手的4-4-2阵型形成的线条。当后场组织，从门将开始，巴萨必须先穿透对方的两名试图压制后卫的前锋，然后他们必须通过四名中场球员，最终突破最后四名后卫组成的防线。在上面的例子中，梅西和哈维的撞墙式配合打穿第二道防线，越过了中场。

虽然对于人来说，这三条防线在哪里是显而易见的，但让计算机自动检测这些防线并不是一项简单的任务。这就是人工智能博士哈维尔的才能，他开发了一种算法，可以计算出对方防线的结构，以及球队何时从一条防线转移到另一条防线。

文章来源：《领导科学论坛》 网址: http://www.ldkxzzs.cn/zonghexinwen/2021/0511/1360.html