AI技術(shù)為運(yùn)動(dòng)裝上智慧大腦——揭秘可穿戴設(shè)備背后的超級(jí)算法

　　隨著科技快速發(fā)展，運(yùn)動(dòng)手表、智能跑鞋、智能背心等層出不窮的科技體育產(chǎn)品從競(jìng)技場(chǎng)走向?qū)こ０傩占遥粌H讓大眾健身變得潮流時(shí)尚、科技感十足，也通過(guò)其中的智能科技為全民健身裝上了“智慧大腦”，成為我們身邊的科學(xué)健身指導(dǎo)員。

　　運(yùn)動(dòng)手表作為入門級(jí)可穿戴產(chǎn)品，是許多運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者的標(biāo)配。許多人在佩戴運(yùn)動(dòng)手表運(yùn)動(dòng)時(shí)可能都會(huì)思考兩個(gè)問(wèn)題：“心率已經(jīng)都超過(guò)180了，這個(gè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)嗎？”“手表能不能幫我判斷有沒(méi)有達(dá)到運(yùn)動(dòng)效果？”帶著這樣的疑問(wèn)，記者來(lái)到位于東莞松山湖的體育總局科研所與華為聯(lián)合運(yùn)動(dòng)健康聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，探尋可穿戴設(shè)備背后的科技密碼。

　　“這兩個(gè)問(wèn)題的核心一個(gè)是精準(zhǔn)、一個(gè)是有效，我們?cè)谶@里進(jìn)行的幾十萬(wàn)次的研究試驗(yàn)就是為了解決這四個(gè)字。”聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任、總局科研所智慧體育創(chuàng)新研究中心主任李祥臣研究員表示，隨著健康中國(guó)和全民健身戰(zhàn)略的深入實(shí)施，越來(lái)越多人認(rèn)識(shí)到主動(dòng)健康的必要性，運(yùn)動(dòng)就是最經(jīng)濟(jì)有效的辦法。用科技手段為主動(dòng)健康賦能，通過(guò)可穿戴裝備，可以為身體提供連續(xù)監(jiān)測(cè)，對(duì)科學(xué)促進(jìn)健康提供有效幫助。

　　“要想通過(guò)運(yùn)動(dòng)獲得全方位的健康效益，運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的精準(zhǔn)控制是關(guān)鍵，精準(zhǔn)的控制需要滿足多種場(chǎng)景下的連續(xù)動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)的專業(yè)監(jiān)測(cè)，‘專業(yè)級(jí)’所要求達(dá)到的精度遠(yuǎn)高于只適用于靜臥單場(chǎng)景的‘醫(yī)療級(jí)’。”李祥臣用“刺激—適應(yīng)—演化—涌現(xiàn)”的“SAEE過(guò)程”對(duì)可穿戴連續(xù)性監(jiān)測(cè)做了進(jìn)一步解釋。沒(méi)有疾病并不等于健康，疾病和健康是不同維度的概念。疾病往往被定義為特定生命指標(biāo)偏離了統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的正常范圍，屬于靜態(tài)的結(jié)構(gòu)范疇。健康則不同，它是表征人體為應(yīng)對(duì)刺激所表現(xiàn)出來(lái)的能力，屬于動(dòng)態(tài)的功能范疇。所以健康監(jiān)測(cè)需要在不同場(chǎng)景下都要達(dá)到精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。除此之外，健康還需要適宜精準(zhǔn)刺激主動(dòng)地讓特定生命指標(biāo)偏離所謂的正常范圍才能獲得機(jī)能增強(qiáng)。正如“沒(méi)有疲勞就沒(méi)有訓(xùn)練”。由于過(guò)度疲勞極易導(dǎo)致?lián)p傷，科學(xué)的效果評(píng)價(jià)尤為重要。這也是運(yùn)動(dòng)扭轉(zhuǎn)慢病、改善身體機(jī)能的基本科學(xué)原理。

　　“科技在這個(gè)過(guò)程中的重要作用就是通過(guò)精準(zhǔn)的測(cè)度，既要達(dá)到負(fù)荷的極限又要防止過(guò)度疲勞。”“進(jìn)入智能時(shí)代，我們可以通過(guò)精準(zhǔn)的算法和智能系統(tǒng)更‘精’一步，達(dá)到更“準(zhǔn)”的數(shù)量級(jí)。”經(jīng)過(guò)幾年研究，在“運(yùn)動(dòng)行為監(jiān)測(cè)與干預(yù)關(guān)鍵技術(shù)研究”“運(yùn)動(dòng)促進(jìn)健康精確監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)和專用芯片的研發(fā)”等多項(xiàng)科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“主動(dòng)健康和老齡化科技應(yīng)對(duì)”專項(xiàng)項(xiàng)目的支持下，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)出了我國(guó)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)動(dòng)健康Farbeat算法系統(tǒng)。Farbeat一方面對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，實(shí)現(xiàn)對(duì)100多種人體行為的智能識(shí)別和狀態(tài)AI輔助分析，覆蓋健康實(shí)時(shí)檢測(cè)、評(píng)估和預(yù)測(cè)；另一方面，從底層重構(gòu)核心算法研發(fā)了計(jì)算引擎，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的完全自主可控。同時(shí)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)質(zhì)量增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)優(yōu)化不斷提高精確度。

　　ChatGPT的橫空出世讓人們看到超級(jí)人工智能的廣闊前景，未來(lái)ChatGPT能否代替私教，李祥臣表示，現(xiàn)在，我們?cè)谶\(yùn)動(dòng)健康領(lǐng)域已經(jīng)突破了國(guó)外公司的核心技術(shù)的壁壘，攻克了“卡脖子”難題，初步構(gòu)建了以Farbeat算法為核心的智能健身“操作系統(tǒng)”，隨著未來(lái)科技的不斷賦能，算法系統(tǒng)不斷升級(jí)迭代，它會(huì)從智能躍向智慧，F(xiàn)arbeat將演變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)健康的“智能大腦”充當(dāng)個(gè)人的運(yùn)動(dòng)健康師、健身指導(dǎo)師和身邊的醫(yī)生，此技術(shù)對(duì)于運(yùn)動(dòng)健康產(chǎn)業(yè)會(huì)有更多作用。

　　本報(bào)記者 劉昕彤