Technologietrends machen auch vor der Sportindustrie nicht Halt
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Technologietrends machen auch vor der Sportindustrie nicht Halt. Wearables zeigen, dass der Sport zukünftig eine starke Technologisierung erfahren wird.

Sports Analytics

Sports Analytics

Auf einen Blick

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Sportwissenschaft trifft Spitzentechnologie

In interdisziplinären Teams aus Sportwissenschaftlern, Ingenieuren und Data Scientists bearbeitet das Fraunhofer IIS Forschungs- und Entwicklungsprojekte rund um die Zusammenführung von Sport und Technologie. Dabei geht es vor allem um eine rechtzeitige Erkennung von situationsrelevanten Ereignissen und in der Aufbereitung dieser Information für den Nutzer. Ermöglicht wird dies durch den Einsatz intelligenter Algorithmik, die aus den Positionsdaten Ereignisse filtert und dadurch eine zeitnahe Reaktion mit den geeigneten Maßnahmen veranlasst.
Die langjährige Erfahrung im Bereich der Datenverarbeitung von Sensordaten im Sport und die Nutzung neuster Technologien sind die Gründe für die Kompetenzballung in diesem Bereich.

Datenschutz und Datenverarbeitung

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Technologien und Kompetenzen

Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen

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Die Begriffe „künstliche Intelligenz“ und „maschinelles Lernen“ sind heute allgegenwärtig. Das Fraunhofer IIS nutzt diese technischen Innovationen und kann so Mehrwerte schaffen. Die Grundidee dieser Methoden ist, dass sich ein Computer aus bestehenden Daten relevante Analysen erzeugt. Durch den Input des Menschen (hier vor allem Sportwissenschaftler) und die weitentwickelten Trainingsmethoden für lernende Algorithmen, können selbst komplexe Leistungsindikatoren realisiert werden.
Um die aktuellste Forschungsergebnisse im diesem Bereich nutzen zu können besteht eine enge Kooperation mit der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg FAU.

Offizielle Spieldaten im Profifußball

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In der ersten und zweiten Fußballbundesliga werden momentan videobasierte Trackingsysteme eingesetzt, um Ball und Spieler mittels maschinellen Sehens zu erfassen (Trackingrate 25 Hz). Des Weitern werden manuell Ereignisse wie Pässe, Zweikämpfe und Torschüsse von kommerziellen Spieldatenanbietern erfasst.
Das Fraunhofer IIS verarbeitet diese Daten zu spieler- und mannschaftsbezogenen Leistungsindikatoren, um hochwertige Analysen zu ermöglichen. Beispiele hierfür sind Metriken aus Passnetzwerken und eine kontinuierliche Bewertung der Kompaktheit einer Mannschaft.

Trackingsysteme, Inertialsensorik und Videointegration

Sowohl bei der Entwicklung eigener Lokalisierungssysteme für Sportler (bis zu 3000 Hz Trackingrate), als auch bei der Integration und Analyse kommerzieller Systeme, kann das Fraunhofer IIS auf eine mehr als 10 jährige Erfahrung zurückgreifen. Durch die Fusion mit Inertialsensorik (IMUs) können bestehende Trackingsysteme noch genauer werden oder auch zusätzlichen Mehrwert durch Orientierungsinformation liefern. Auch die Kombination von Video- und Trackingdaten liefert neue Einblicke in weite Bereiche des Sports. So zum Beispiel durch live-Einblendung von Informationen im Fernsehbild, die den Unterhaltungswert auf ein neues Level heben.

Sportwissenschaft

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Auch als technologieorientiertes Forschungsinstitut basiert der Erfolg auf dem Einbeziehen klassischer Wissenschaften, um fundierte Erkenntnisse in Projekten zu nutzen. Deshalb sind neben Ingenieuren und Informatikern besonders unsere Sportwissenschaftler in sportbezogenen Projekten ein fester Bestandteil und von entscheidender Bedeutung.

Process Mining

Als eher junges Forschungsgebiet beschäftigt sich Process Mining mit der Analyse von Prozessen. Im Sportkontext können diese Methoden (Process Discovery, Conformance Checking, Process Enhancement) genutzt werden, um Trainingsübungen zu analysieren, interaktiv zu gestalten oder sogar um taktische Modelle ganzer Spiele zu generieren. Mit automatischen Analysen von medizinischen Abläufen ist dieser Forschungsbereich in der Anwendung bekannt geworden, sodass hier bereits etabliert Methoden existieren.

ESI-Fitness

Neueste Analysemethoden aus dem Bereich maschinelles Lernen und künstlicher Intelligenz, kombiniert mit präzisem Echtzeittracking ermöglichen eine neue Tiefe von Spiel- und Trainingsanalysen.

LZE-Projekt

Automatisierte Analysemethoden im Sport liefern technisch, taktisch oder physiologisch bedeutsame Parameter für einen Mehrwert bei Anwendungen im Breitensport oder die Leistungsdiagnostik und Trainingswissenschaft im Profisport.

RedFIR

Wer passt wie oft mit welchem Fuß zu wem? Automatisierte Aktionserkennung durch die Kombination von maschinellem Lernen mit hierarchischer Eventerkennung erlaubt die automatische Generierung von Spielstatistiken.

Sensorik im Fußball

Echtzeit-Analyse der Leistung der Spieler und des Spielverlaufs durch Einsatz kostengünstiger Sensoren und maschinellem Lernen zur Erkennung von Geschwindigkeiten, Aktionen und Ereignissen für Trainer und Spieler.

Wearable-Validierung im Basketball

Die Validierung kommerzieller Wearables ermöglicht eine optimale Trainings- und Spielkontrolle der Sportler in der NBA (National Basketball Association).

Sensorik im Boxen

Echtzeitmessung des Beschleunigungsverlaufs und der Geschwindigkeit von Schlägen mittels speziell entwickelter miniaturisierter Sensortechnik in Verbindung mit sensornaher künstlicher Intelligenz.

Angebot

Evaluation und Beratung für Sporttracking-Systeme

In der Welt des Sports steht den Nutzern ein breites Spektrum an Trackingsystemen zur Verfügung. Je nach Einsatzzweck unterscheiden sich die jeweiligen Technologien hinsichtlich ihrer Güte und Eignung. Um deren Qualität ausführlich beurteilen zu können, haben sich unsere Experten darauf fokussiert, umfassende Systemevaluationen mit hohem Grad an Automatisierung und Standardisierung durchzuführen. Wir sind in der Lage, sowohl Indoor- als auch Outdoorsysteme zu testen und sportrelevante Evaluationsparameter (z.B. Laufdistanzen) zu berechnen, wobei die Präzision der zur Verfügung stehenden Referenzsysteme bis in den Submillimeterbereich hineinreicht. Zudem besteht die Möglichkeit, nicht nur Kennwerte von Bewegungen selbst zu evaluieren, sondern auch ihre häufig parallel dazu erfassten Auswirkungen auf physiologischer Ebene, beispielsweise Herz- oder Atemfrequenz.

Entwicklung von Algorithmen und Studiendurchführung für Technologien im Sport

Sie benötigen Forschungs- und Entwicklungsunterstützung bei der Entwicklung ihrer Algorithmen zu Analysen im Sport? Dann sind Sie beim Fraunhofer IIS genau richtig. Geboten wird eine einzigartige Testumgebung (L.I.N.K. Testhalle) für professionelle Tests und umfangreiche Studien. Das Fraunhofer entwickelt und testet beispielsweise Algorithmen zur Orientierungsschätzung, Belastungssteuerung, Erhebung von KPIs (Key Performance Indicators), Puls und HRV Messungen bis hin zu interaktiven Trainingsübungen oder technisch-taktischer Analysen im Mannschaftsballsport. Unser Angebot richtet sich an die Hersteller von Sporttrackingsystemen (funkbasiert, GPS, Video), kombinierter Systeme inklusive Vitalparametern und besonders an die Hersteller von Wearables.

Analyse offizieller Spieldaten

Die Spielanalyse ist im Profibereich verschiedenster Sportarten ein fester Bestandteil der Leistungsdiagnostik. Sie dient der Bewertung von Spielsituationen, um die Stärken und Schwächen von Sportlern zu erfassen. Dabei ist ein händisches Suchen und Analysieren entsprechender Szenen nicht nur mit hohem Aufwand, sondern auch mit subjektiven Einflüssen verbunden. Auf Basis offizieller Spieldaten ermöglicht das Fraunhofer IIS eine objektive Bewertung gewünschter Szenen anhand von Leistungsparametern, die durch den Kunden festgelegt sind. Zudem können die Merkmalsausprägungen dieser Variablen kundenspezifisch visualisiert und die zugehörigen Videos automatisch geschnitten werden. Mit unserer über 10-jährigen Erfahrung in der Verarbeitung von Trackingdaten sowie unserer Expertise in der Fusion von Tracking- und Videodaten stehen wir Ihnen sowohl für eine langfristige Kooperation im Rahmen einer Entwicklungspartnerschaft als auch für produktorientierte Lösungen zur Verfügung. Unsere individuellen Angebote richten sich insbesondere an Vereine, Verbände, Liga- und Medienvertreter sowie Hersteller von ligaweiten Trackingsystemen.

 

Publikationen zum Thema Data Analytics

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