【投稿】AI成劍擊教練 助出劍更精準

●嶺南衡怡紀念中學劍擊隊體驗「AI專業劍擊訓練系統」。   作者供圖
●嶺南衡怡紀念中學劍擊隊體驗「AI專業劍擊訓練系統」。 作者供圖

●系統運用AI進行深度評估,將協調性、力量與準繩度等關鍵指標,轉化為直觀的視覺化評分。 作者供圖
●系統運用AI進行深度評估,將協調性、力量與準繩度等關鍵指標,轉化為直觀的視覺化評分。 作者供圖

  近年,香港劍擊運動員在國際賽場屢創佳績,社會掀起一股「劍擊熱」。隨着體育競技水平不斷提高,運動員對訓練成效的要求日益提升,科技亦因而逐漸成為職業運動員不可或缺的訓練夥伴,協助他們追求更全面的表現。然而,在劍擊領域,傳統訓練大多依賴教練經驗與比賽錄像分析,智能訓練系統的發展仍有待完善。

  針對此發展空間,嶺南大學(嶺大)與深圳大學組成研究團隊,共同開發「人工智能(AI)專業劍擊訓練系統」,讓AI分析系統充當「私人教練」,以數據化方式協助運動員進行科學訓練,同時為教練與學員提供系統的錄影與評分紀錄,從不同角度作出分析和建議。

  初學者要蛻變為專業選手,需經歷長時間訓練。弓步角度、出手時機、重心轉移,每個細節都直接影響比賽得分,更有機會「一劍定成敗」。

  不過,在傳統訓練中,不少教練需要專注一對一訓練,依靠肉眼反覆觀察,或以訓練錄像輔助,逐一為運動員糾正動作。然而,劍擊動作節奏明快,若教練需同時兼顧指導多位學員,許多細微的動作變化與發力意圖,往往就在一瞬間被忽略。

  為回應這方面的發展需要,團隊用了約一年時間進行系統研發,其間與專業劍擊教練緊密合作,招募不同水平的劍擊運動員參與動作採集,涵蓋數據收集、演算法開發與軟硬件整合等多個環節。結合團隊在計算機視覺、深度學習等領域的技術,並融合多種前沿的AI模型,使「AI專業劍擊訓練系統」能將肉眼難以捕捉的細節,轉化為可量化的數據,學員可直接看到AI分析點評與互動指導,就其出劍速度、穩定性、身體平衡控制等,綜合生成評分。

  系統採用數據採集方式,透過感應攝影機即時捕捉運動員的全身骨架動態,掌握整體動作特點;同時結合佩戴於手腕的智能手環與足底的智能鞋墊,以藍牙配對精準記錄出劍速度、角度、步法移動等細微動作數據。這種全方位的採集方式,確保運動員的整體姿態與局部細節均能被完整記錄。

  記錄關鍵指標 評分視覺化

  在數據分析上,系統運用AI進行深度評估,即時判斷動作質素,並將協調性、力量與準繩度等關鍵指標,轉化為直觀的視覺化評分,清晰呈現於電腦熒幕上。評分機制參考公開劍擊數據庫及專業教練意見,建立科學化的動作衡量標準,確保評分結果客觀可靠。

  此外,平台結合大語言模型,針對運動員上下肢協調性、動作速率、弓步角度與整體進攻穩定性等表現提供具參考價值的訓練建議。即使教練需要同時指導多人,運動員依然能享有高質素的自主訓練體驗。目前,系統的動作識別準確率已達九成七以上(以測試數據計),更可以用於記錄一對一對戰過程。

  嶺大早前與嶺南衡怡紀念中學劍擊隊合作進行實測,教練及曾參與國際賽事的學員均表示,系統尤其在記錄長期訓練數據、分析動作細節方面,都能提供客觀的參考依據,並可根據建議進行針對性訓練改善不足的地方。同學指出,過去訓練主要依賴教練給予反饋及指導,有時亦需要消化教練的評價,「AI專業劍擊訓練系統」正好有助將教授的評價轉化為直觀的數據,讓學員能夠清楚看見自己的短板,也更有動力去正視和改善步法和戰術。

  「AI專業劍擊訓練系統」早前榮獲2026年第11屆「硅谷國際發明節」金獎及特別獎「國際發明聯盟協會IFIA獎」。

  長遠而言,隨着運動數據不斷累積,「AI專業劍擊訓練系統」將會更精準、更智能化,團隊相信這項技術未來更有潛力應用於輔助比賽判決,並希望藉此研發降低專業劍擊訓練的學習門檻,使訓練變得更普及,讓更多學校和社區愛好者能享受劍擊的樂趣。這不但有助發掘和培育更多本地年輕運動員,更能為體育普及化帶來更多發展空間。

  ●鄺得互 嶺大協理副校長(策略型研究)及利榮康計算智能學講座教授