乐善堂余近卿中学AI龙舟检测系统 纠正姿势增同步率助夺学界冠军

撰文: 金敏琍
出版:更新:

乐善堂余近卿中学的龙舟队,一直是学界比赛常客,日前在第十四届学界龙舟锦标赛中,勇夺小龙混合锦标赛银杯决赛冠军。校长江文其分享,龙舟队成绩大跃进,由去年的殿军变今年冠军,认为校内的“AI龙舟检测系统”应记一功。该系统由老师带领中三学生设计,通过AI技术捕捉学生在划艇机上模拟划桨的动作,帮助他们改进姿势,增加团队合拍性、优化数据分析,从而提升运动表现。

学校龙舟队成员,中五学生谭雅之表示,“AI龙舟检测系统”犹如私人教练一样,能精准分析每一个微细动作,让她能针对性作出改进,同时选增加与队友之间默契度;另一名中四学生郑梓琪亦大赞“AI龙舟检测系统”助她纠正微细动作,如入桨角度及力量,但教练临场经验、布阵及技巧,非AI系统可取代,两者互相配合能发挥她们最大潜力。

龙舟总会或引进系统 科学化数据提升运动员潜力

“AI龙舟检测系统”理念源自校董梁绍安,他同时是九龙乐善堂常务总理及中国香港龙舟总会副会长,他一直致力推动STEAM与AI,曾与太太资助学校设立全港首间AI Lab,他认为AI可与龙舟运动结合,“龙舟是我们强项,配合AI发展,相信能提升学生运动员技术及成绩,另一方亦能增加他们对学校归属感。”

乐善堂余近卿中学校董梁绍安,是九龙乐善堂常务总理及中国香港龙舟总会副会长,一直大力推动AI教育,认为AI可结合龙舟运动。(郑子峰摄)

梁绍安认为,相关系统发展潜能巨大,“已与龙舟总会计划,当未来系统进一步成熟,或会引进总会,将AI与传统运动结合,利用科学化数据作参考,进一步提升运动员潜力。”

乐善堂余近卿中学目前共设有4部室内划桨机,每部均设有“AI龙舟检测系统”,学生不再局限过往每星期一次的海上划龙舟练习,学生在午饭及放学后,也可以在校内进行练习。

(郑子峰摄)

创客课程学习成果 科技给合龙舟队训练

传统上龙舟队练习受限于场地,学校曾在校内搭建大水池可惜效果不佳。江校长称,感受到龙舟队期望进步的斗心,因而投放更多资源,包括利用学校创客课程(Maker Education)学习成果,让科技与龙舟队训练结合,在为每位学生提供个别化指导,解决教练在船上难以兼顾20多人的问题 。

乐善堂余近卿中学校长江文其,自3年前开始,学校创客课程已加入AI元素,学生由浅入深学习编程技术。(郑子峰摄)

他指出,自3年前开始,创客课程已加入AI元素,学生学习肢体辨认编程技术,“学生会由最基础的图像化编程入手,例如使用类似Scratch或Blockly平台进行训练,当学生具备基础后,老师会引导他们进入更深层次的领域,例如教授用文字化程式以及利用 AI 辅助生成程式码。”

收集港队成员数据训练AI系统

此外,为了让“AI龙舟检测系统”数据更专业及精准,江校长动用校董梁绍安人脉,成功邀请了香港龙舟队成员周晋锋作为训练AI系统的模范,让老师及学生收集周的划桨动作数据。

乐善堂余近卿中学研发的“AI龙舟检测系统”,由资讯科技老师李置业带领中三学生,历时 6 个月设计及修正。(郑子峰摄)

“AI龙舟检测系统”由资讯科技老师李置业带领中三学生,历时 6 个月设计及修正。 系统技术原理是透过辨认骨架点,如肩膀、手肘、手部位置等共约18个点,来分析动作角度并判断动作是否标准 。李老师指出,镜头摆放位置是研发难点之一,学生需寻找特定角度才能完整捕捉运动员的所有骨架点 ;此外,一般摄录机缺乏深度资讯,当运动员扭曲身体时数据容易偏移,需透过数学公式修正 。

“学校邀请龙舟港队成员周晋锋进行实测,我们收集了他在龙舟机上划行500米的数据,包含肩膀、腰部、手臂角度,作为AI系统学习的标准样本。”李老师表示,系统会根据标准样本,对比其他使用者,分析动作姿势是否正确,例如压腰幅度、手臂是否垂直,然后透过数据去分析运动员用哪一个部位去发力,侦测有没有“用错力”。

龙舟运动争分夺秒,除了技术及力量,队友之间同步率及默契亦是致胜关键,乐善堂余近卿中学的龙舟队,过去一年除了保持约每周一次的正式海上龙舟训练外,队员平日在校内,亦会按自己时间表,透过校内的龙舟机进行每周三、四次的练习。AI数据化分析,改善了队员划桨动作的同步率,获得很大进步。今年四月举行的在第十四届学界龙舟锦标赛中,校队今年再战小龙混合锦标赛银杯决赛,结果由去年的殿军跃升至今年冠军。

第十四届学界龙舟锦标赛中,乐善堂余近卿中学勇夺小龙混合锦标赛银杯决赛冠军。(乐善堂余近卿中学提供)

“AI系统可以练到同队友默契度,或者发现自己动作同专业嘅运动员标准争好远等等。”龙舟队成员中五学生谭雅之,同时是U18香港代表队公开组成员,她认为AI系统能提升她进步的斗心,期望每一个动作都能达到标准。

AI纠正用力过度破坏船第平衡

谭同学笑言﹕“曾有一位力量强大的师兄测试时,竟被AI判定不合格,我们最初以为系统出现问题,后来透过慢镜回放发现,原来是因为他力度过猛导致重心过度后倾,反而会破坏船身平衡。”

乐善堂余近卿中学中三学生研发出“AI龙舟检测系统”,透过数据分析,助力学校龙舟队改进姿势,增加团队合拍性,从而提升运动表现。(乐善堂余近卿中学提供)

另一位同是U18的校队成员中四学生郑梓琪表示,过往出海训练,教练难以同时兼顾细看队友的动作,AI系统就如私人教练,能收集数据作详细分析,明确指出她“压腰幅度太细”或“入水角度不准”等问题。

“以前可以姿势不正确、入桨角度错了,未必每一下都能用到力,但当姿势做对了,起码能减低扭伤的机会。”郑同学如是说,但她同时强调,AI系统能作为辅助角色,不能取代真人教练临场经验、技巧及排阵角色。

两位学生期望透过AI系统,能助龙舟队更上一层楼,并以下年学界龙舟赛,能闯金杯赛争雄。她们亦发现AI与运动息息相关,未来有兴趣投身结合科技与体育的相关领域。

乐善堂余近卿中学龙舟队成员谭雅之(左)与郑梓琪(右)期望龙舟队成绩能透过AI系统辅助更上一层楼,校长江文其全力支持。(郑子峰摄)