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是否使用兴奋剂,到底谁能说了算?

神经星星 HyperAI超神经 2021-01-29

By 超神经


场景描述:2019 游泳世锦赛期间,澳大利亚泳协和孙杨的几次风波,让全球的目光都瞄准了兴奋剂。兴奋剂为何屡禁不止?兴奋剂的传统检测办法,又有怎样的弊端和问题?运动机构正在将机器学习引入检测过程。


关键词:机器学习 数据分析 兴奋剂检测



本届游泳世锦赛上,中国国家队选手孙杨一举夺下男子 400 米自由泳冠军,然而在颁奖礼,亚军得主澳大利亚选手霍顿,却拒绝与孙杨登上同一领奖台领奖,这一举动引发了一系列风波。


霍顿在整个颁奖过程表现轻蔑


正当澳大利亚泳协表示对霍顿行为「尊重且理解」的时候,突然爆出澳女泳将 Shayna Jack 药检呈阳性,一时间澳泳协「双标」「打脸」成了各大媒体的头版头条。


那么此次「泳坛闹剧」的始作俑者--兴奋剂,到底在运动界是怎样的存在?在服用兴奋剂的常规检测中,又存在哪些弊端,或者可以通过技术手段改进的地方?


兴奋剂:运动界公开的秘密


兴奋剂,一直是运动界的敏感词。不少明星运动员,我们耳熟能详的自行车选手阿姆斯特朗、红土之王纳达尔、网球女将大威廉姆斯等等,都曾笼罩在兴奋剂疑云之下。


但运动界有一句话:能查出来的叫兴奋剂,查不出来的叫高科技。


目前传统方式血检和尿检,对新药物仍然无能为力,之所以运动员敢服用兴奋剂,很大程度上是抱着检测不出来的侥幸心态。


类似先有病毒,再有杀毒软件。


兴奋剂也是一样的。在登上违禁药物名单之前,这类药物都是「合法」的,直到这类药物被定性为兴奋剂。


《国际反兴奋剂条例》(共 156 页)中明确规定了

违禁药物类型、检测机制、申诉流程等政策


曲美他嗪,是一种治疗心绞痛的药物,但同时也能够提高运动员的心肺功能。


不少运动员从 2008 年就开始服用曲美他臻,但这种药物在 2014 年才上 WADA(国际反兴奋剂机构) 的禁用名单。所以这段「时间窗口」,对于运动员来说,就是安全合法的。


而且随着制药水平的提高,兴奋剂药物检测难度也在不断提高,为了保证竞技体育的公平性,WADA 也开始试图通过更高级的技术,比如人工智能,参与打击兴奋剂等禁药的非法使用。


AI 如何成为打击兴奋剂的新武器


  1.用 AI 完善运动员生物护照(ABP) 


随着体育赛事中越来越多的兴奋剂事件曝光,WADA 于 2009 年通过了「运动员生物护照收集血样不定期检查条例。


简单来说,之所以设置如此复杂的程序,是因为某些禁药在短时间可以代谢干净,传统的直接兴奋剂检查(如尿检)就无法查出。而禁用物质对人体的影响和作用将持续较长时间,这体现在人体的某些生理指标会发生波动。


运动员生物护照有着严格的采集流程


生物护照项目可通过对运动员的相关生理指标进行长期监测,通过波动间接地确定运动员是否违禁。


ABP 专门针对高级运动员,收集其职业生涯中所有官方测得的生物样本,对血液中的血红蛋白、红细胞水平等关键指标进行长期监测,以及时发现可疑选手。


然而 ABP 费用高昂,接受收集的运动员数量有限,收集的样本频率低、数量少,可参考性不足。WADA 迫切需要一个更全面、更权威的工具出现,使其能够更有针对性地对更多运动员中进行检查。



  2.招募 AI 团队,程序员为兴奋剂检验献计献策  



2018 年,WADA 与魁北克省教育基金会(FRQ)合作,在官网公开招募人工智能工程师团队,希望借助工程界的力量,在 AI 反兴奋剂领域取得更大进展。


WADA 拥有大量数据,从运动员的生物护照到检测结果,如此庞大的数据也为机器学习数据分析提供了可能性。


国际反兴奋剂机构 WADA 

致力于推进反兴奋剂的各项前沿研究


通过算法,可以对每位运动员的历史检查结果进行实时对比监控,标记可疑数值,必要时进行提示警报,从而减少人为判断的误差。


有了人工智能加持,可以对运动员的历史数据历史检测结果进行高效分析,有针对性地调查特定人员,有效并及时地阻止「Shayna Jack」们出现。



  3.行为数据检测:成绩异常提高需重视  



除了游泳以外,田径也是兴奋剂滥用的又一重灾区。


俄罗斯国家田径队在 2016 里约奥运会前,被裁定全队禁赛


国际田联的研究人员根据国际田联多年的体育成绩数据库,绘制模型,通过曲线来表示运动员的成绩如何随着年龄的增长而演变,同时识别异常表现。


蓝色表示被检查的冠军运动员,上图中,蓝色曲线波动较小,为没有使用兴奋剂的冠军的表现。


而下图中,蓝色曲线表示被怀疑使用兴奋剂的运动员表现:他们在职业生涯濒临结束时,运动成绩有了非典型、不正常地改善。


上图蓝线:被测正常运动员的成绩波动

下图蓝线:有服药嫌疑运动员的成绩波动


依照该模型,就可以有效并快速地识别田径运动中的异常行为,从而进行更准确的抽查和复核。


未来:让 AI 净化体育赛场


AI 技术的发展为体育赛事中公平竞争带来了新的曙光和希望。


相信有了各机构的努力,基于越来越细粒度的数据分析借助各种更加准确的机器学习模型未来的奖牌必将属于真正的强者。



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