Football through the Eyes of the Computer
Dank neuartiger Sensormodalitäten ist die Analyse von Daten aus professionellen Mannschaftssportligen wie Fußball, Handball und Basketball zunehmend in den Fokus gerückt – mit hohem kommerziellem und wissenschaftlichem Interesse. Die Analyse von Mannschaftssportarten kann vielen Zwecken dienen, beispielsweise im Coaching zum Verständnis der Auswirkungen von Strategien und Taktiken oder zur Gewinnung von Erkenntnissen zur Leistungsverbesserung. Für Trainer und Analysten ist es zudem oft entscheidend zu verstehen, warum eine bestimmte Bewegung eines Spielers oder einer Spielergruppe stattgefunden hat und welche Einflussfaktoren dabei eine Rolle spielten. Wir betrachten Mannschaftssport als Gruppenbewegung, die Kooperation und Wettbewerb von Individuen nach einem bestimmten Regelwerk umfasst.
Die Analyse von Mannschaftssportarten ist eine anspruchsvolle Aufgabe, da sie ein gemeinsames Verständnis heterogener Datenperspektiven erfordert – darunter hochdimensionale Daten, Videodaten und kollektive Bewegungsdaten – sowie die Berücksichtigung von Teamverhalten und den Regeln (Einschränkungen) der jeweiligen Sportart. Die Disziplin steckt jedoch noch in den Kinderschuhen, ist weitgehend auf kommerzielle Lösungen beschränkt, die aus der Not heraus entwickelt wurden, vernachlässigt den Bewegungskontext und weist bislang nur wenige akademische Beiträge auf – mit noch erheblichem Verbesserungspotenzial. Unsere Forschung in diesem Bereich findet daher an der Schnittstelle mehrerer Spitzentechnologien statt, darunter Computer Vision und maschinelles Lernen, Datenvisualisierung und Mensch-Computer-Interaktion. Alle erforderlichen Forschungsschritte von der Datenextraktion und Kontextanreicherung bis zur Visualisierung kooperativen und kompetitiven Verhaltens werden abgedeckt, wodurch Datenerfassung und Spielanalyse direkt aus vorhandenen Videoquellen ermöglicht werden.
Unsere Methoden zielen darauf ab, sowohl aus Aufzeichnungen als auch in Echtzeit während eines Live-Spiels präzise Analyseergebnisse zu liefern und damit die analytischen Möglichkeiten von Trainern und Analysten in verschiedenen Invasionssportarten zu verbessern und weiterzuentwickeln. Unsere Forschung trägt damit nicht nur zum theoretischen Wissensstand bei, sondern bietet auch realen Nutzen – beispielsweise für Fußballorganisationen, die aus dieser Arbeit hervorgegangene Anwendungen bereits einsetzen und dies auch in absehbarer Zukunft planen. Auf diesen Grundlagen aufzubauen wird dazu beitragen, die Art und Weise der Spielanalyse in den kommenden Jahren weiter zu revolutionieren.