了解技术在专业冲浪中的作用，因为基于 ML 的波浪预测和生物力学数据有助于提高骑手的表现并防止受伤

随着冲浪运动完成首次奥运骑行，这项运动将因人工智能和大数据而迎来又一次翻天覆地的变化。不要将冲浪视为一项高科技运动。这主要是关于试图衡量天气。周二与 Buitendag 争夺这项运动有史以来第一枚奥运金牌的 Carissa Moore 采取了不同的方法。她专注于性能分析、波浪池和科学。这位美国人在周二以近 6.5 分的优势击败 Buitendag 赢得金牌，她参加了人造波浪比赛，并使用可穿戴戒指等技术来跟踪她的睡眠和其他生命体征，以帮助她的教练微调她的训练和恢复。他们不同的方法触及了冲浪中长期存在的紧张关系的核心：精神、自然主义的波浪骑手与现代技术运动员的决斗图像。南加州大学冲浪历史学家彼得·韦斯特维克说：“即使你知道 [冲浪] 中的所有东西，也有一种你试图维持的错觉。”他谈论的是在冲浪板和潜水服中使用先进的聚合物化学产品，以及复杂的天气模型，这有助于管理像奥运会这样的比赛的举办地点和方式。他说，这项技术源于军事研究和开发。加载冲突的最新迭代涉及到看不见但功能强大的软件，就像有助于推动这项运动所依赖的波浪的风。研究人员和教练表示，机器学习算法可能会在未来几年进一步塑造冲浪运动，帮助改进波浪预测，并在训练、伤害预防和招募顶级运动员方面取得进展。 “我们一直在努力想办法让我们的运动员表现出色。有太多你无法控制的变量，比如风和潮汐，”美国冲浪运动的医学主任凯文·迪恩说。 “深入研究分析和数据是我们的路线图……我们真的很想跟踪数据。”

他说，美国冲浪从其他利用数据分析来提高运动表现和产出的运动中汲取灵感，包括篮球、棒球、足球和橄榄球。他们研究的指标包括：心血管输出、睡眠模式、心率变异性和某些受伤的频率。他们还检查了来自全球的同行评审研究，以确定哪些生理因素会影响表现。例如，一项研究表明，冲浪者在“空中”着陆的能力受到了缺乏脚踝的影响。活动性和髋部稳定性。 “这很明显，但问题是：你需要多少脚踝灵活性和髋部稳定性？”迪恩说。 “他们进入什么位置才能让你降落？” USA Surfing 于 2019 年对在动作捕捉相机和力传感器的帮助下获取的生物力学数据进行了实验。他们量化了不同的跳跃和着陆机制。他们还能够获得关于摇摆的数据——为保持平衡而进行的轻微运动，以及运动员的腿施加到代替冲浪板的板上的力。 “每个肢体之间往往存在很多不平衡，这种不平衡可能是使运动员成为超人”或可能受伤的关键因素，美国冲浪的数据和分析经理特雷西·阿克塞尔说。 “有一个关键的突破点。”她说，在一个工程团队的帮助下，该组织正在开发一种机器学习系统，该系统可以分析一些相同的信息，但使用冲浪者在实际波浪中拍摄的图像。她说，今年 1 月，他们开发了一个概念验证版本，能够识别基本的动作，以及冲浪者在冲浪板上的主导立场。她说，随着进一步的发展，希望人工智能可以通过筛选大量视频和识别感兴趣的模式来帮助团队进行人才招聘、伤害预防和培训。波浪预测是迄今为止机器学习在冲浪方面的最大应用之一。根据历史学家韦斯特维克的说法，波浪预测技术的使用在冲浪之前有着悠久的历史，包括海岸工程、海岸保护和第二次世界大战的作战计划。

海浪模型系统 Ning Li 表示，海浪预测最近受益于一些与其他商业机器学习技术相同的技术进步，例如图像和语音识别：即数据和计算能力的大规模可用性夏威夷大学马诺阿太平洋岛屿海洋观测系统专家。部分原因是，Surfline Inc. 的一个团队能够帮助确定这里的 Tsurigasaki 冲浪海滩是冲浪运动的首届奥运会举办地，尽管日本并不以其大型冲浪而闻名。使用数十年的气候数据，该团队预测热带风暴可以帮助喂养海浪。在周日比赛的第一天，包括摩尔在内的几位冲浪者表示，海浪很小或难以驾驭。但随着一周的过去，冲浪者为台风的发展感到高兴，台风帮助为决赛创造了更大的波浪。 Moore 和 Buitendag 的金牌对决中，波浪高度达到了 2.5 米，或刚好超过 8 英尺。 Surfline 的预测主管凯文·沃利斯 (Kevin Wallis) 表示，Surfline 的软件会摄取和分析多个数据源，包括卫星图像、极地冰盖、海底形状、风模式和浮标测量值。 “我们让计算机处理所有这些数字来指导我们拨打电话，”他说。对于奥运会比赛，Surfline 模型帮助确定了运动员参加比赛的日期。该公司的预测还利用了人类冲浪者的反馈，以及来自大约 800 个摄像头网络的输入，使公司的小规模预报员能够远程分析波浪模式。该信息部分用于调整模型以改进其预测。他和他的同事说，有时，公司员工会推迟开会，以测试他们算法的准确性并以研发的名义提供他们的模型反馈。瓦利斯说，例如，当南加州同时出现来自南部和西北部的涌浪时，往往会产生比模型预测的更大的波浪。他说，这些模型可能会偏离几英尺，这在波浪质量和可乘性方面产生了巨大的差异。人类的反馈会产生影响。

“这是一项正在进行的工作，”他说。但是“真正去乘风破浪你预测的真的很有帮助。这是这份工作的另一个很棒的好处。”