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德国AI“算个球”:西班牙是冠军,只要别让德国进八强;并附1998-2018世界杯主题曲,每一首都让人心潮澎湃

发布时间:2024-10-17 01:00 欧冠 作者:佚名
在2018俄罗斯世界杯马上开打之际,德国4位科学家联手打造了一个世界杯AI预测模型。预测了这次世界杯的冠军,并精选过去20年,也就是1998 -2018年期间,历届世界杯主题曲...

专题

《世界杯永恒旋律》

(时长28分钟)

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量子位和声乐歌唱家 出品 | ID:QbitAI

可能是由于人类(包括球王)预测不靠谱,前几届世界杯预测战况和冠军的任务,常常交给动物完成。

比如,章鱼哥保罗。

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如果保罗活到现在,应该惊喜的发现,它的工作,现在有人工智能系统可以代替了。

这不,在2018俄罗斯世界杯马上开打之际,德国4位科学家联手打造了一个世界杯AI预测模型。

综合各种应有尽有的因素:国际足联排名、平均年龄、顶级联赛球员数量、国家人口比率、GDP、教练国籍等等,真真AI建模、大数据应用,云计算加持。轻轻松松,当前准确率不知比博彩公司高到哪里去。

最后他们郑重其事地推出结论:西班牙胜率最大。

只是万万没想到,比赛尚未开始,人类就给了AI意想不到的一击。正所谓人算不如云计算,云计算难料人使绊。就在世界杯开战前24小时,西班牙炒掉了带队2年的不败战绩主教练。

AI看了都傻眼。

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不过这个AI模型就这样了吗?

这4位严谨德国科学家自然考虑到了可能存在的变量,在10万次比赛模拟后,他们认为:如果德国人打入四分之一决赛,那西班牙就呵呵了。

呵呵,好一个神奇的AI。

讲科学

一般而言,大数据预测为导向的AI,最常使用的方法有泊松回归、排序算法以及随机森林,都old school,都比较经典。

而这次在综合比较了几种方法后,4位德国科学家决定主采用随机森林建模,该方法诞生于2001年,比起传统的回归和排序,思路新得一比,预测效果也更胜一筹。

更重要的是,随机森林附上排序算法里的一个协变量,再经过合体进化,就能变成更加强大的算法,甚至比博彩公司预测的还要准。

具体如何实现?

数据准备

要搞出这个AI,首先要来到数据篇,往届世界杯对战数据自然是题中之义,但光有比赛维度的数据又怎么够?

所以这个AI还把经济因素、球队实力、主场优势、球队结构,教练因素等纳入其中。

经济因素参考人口和人均GDP 。前者参考各国人口数据,并与全球总人口对比 ,看球队所属国对全球人口增长的贡献。人均GDP则重在增长,用球队所属国的人均GDP,以及全球平均的人均GDP,来看2002至2014年的经济增长情况。

球队实力也从两方面考量。一是历史进程,使用国际足联排名,可管窥球队过去4年的核心表现;二是博彩赔率,把博彩公司ODDSET提供的赔率,转换为球队胜率纳入模型。

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主场优势则有玄学意味。一看是否东道主(比如在韩国举办),二看是否与东道主来自同一大陆,三看属于国际足联六大足球协会 (CAF,AFC,UEFA,CONCACAF,OFC,CONMEBOL) 中的哪一个。

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球队结构重点针对默契度。共4项:1)最大队友数:每支国家队,在同一个俱乐部效力的队员最多和第二多的人数;2)平均年龄:每支国家队里,所有队员的平均年龄;3)欧冠队员数:每支国家队,进入欧冠或欧洲联盟杯半决赛的人数;4)海外队员数:每支国家队,在国外俱乐部效力的人数。

最后是教练因素。比如教练的年龄,以及在本队职教时间的长短,都被计算在内。另外,教练的国籍是否与职教的国家队归属一致,也是接近玄学的考量——但肯定没想过会有临阵换帅的情况。

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综上,差不多每只参赛球队都会有16个维度的变量。

然后就可以进入竞技演化篇了。

算法模型

就像开头所言,这个预测AI核心主打算法模型是随机森林。

这种方法是Breiman在2001年提出的,如今已成了统计学模型和机器学习之间的桥梁。

法如其名,随机森林需要建起许多的决策树 (Decision Trees) ,让它们来预测每场比赛双方的进球数。

当然,系统要服用上文提到的所有变量。

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然后,先让每一棵树都独立生长。

再把所有树的判断集合到一起,进而随机森林再做出的预测,这样就不容易有太多偏见。

其间关键所在,是把树与树之间的相关性降到最低——

第一,树并不是种在原始样本上,而是在有放回抽样 (BootStrap Sample) 的基础上生长的。

第二,在每一个节点,所有变量中,一个随机子集被提取出来,用于分出最完美的树杈。

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有了这两步,每棵树之间的相关性就变得很弱,随机森林的不变性 (invariance)就比一棵树更强了。

另外,除了进球数,随机森林也可以给出胜、平、负这样的结果。

紧接着进入算法融合阶段。

虽然一开始所说的泊松回归模型,以及排序算法,德国科学家认为没有随机森林的预测效果那么好。

但他们觉得,这些算法身上依然有随机森林可以汲取的营养。毕竟预测胜负和预测进球数,是两项不同的任务。

于是,数据篇说到的新变量,在这里登场——

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△ri,rj,来自排序算法

之前排序算法里用到的、谜一般的球队实力参数,就在合体过程中以新变量的身份出现了。

如此融合进化完成后,再拿几种方法出来测一下,新算法显得更优秀——预测的准确度,已超过了博彩公司。

如果更早一点推出,这个AI估计能赚不少钱。

不过现在也为时未晚,2018世界杯已开盘等你。

实战预测

拿2018世界杯演练,这个AI结果如何?

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这是AI给出的结果,前三名的球队 (抛开顺序) 和许多其他算法的预测也是一致的。

它觉得,西班牙和德国的夺冠概率相差不大,不过还是更偏爱西班牙一点点。

此外,这里不光有每支球队的夺冠概率,还有每一轮的晋级可能性。

有趣的是,西班牙和德意志,小组赛晋级概率非常接近,但八分之一决赛的胜率就有点拉开了。

德国科学家们说,这是因为从分组来看,德国队更有可能在八分之一决赛遭遇劲旅,比如巴西,但西班牙更轻松一些。

另外,论文还给出了小组出线可能性最大的组合——

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还需要指出的是,如果用每场比赛的胜负概率排列出结果,最后赢得金杯的将是德国人。

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在这个维度里,之前夺冠概率最大的西班牙,不幸止步于半决赛。

也就是说,这个AI给出的终极结果是:西班牙胜率最大,但只要德国进8强,呵呵。

所以你听懂德国科学家们的潜台词了吗?

无独有偶,足球世界也一直流传着这样一句话:足球是22个人90分钟的比赛,但最后赢得胜利的always是德国人。

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其他预测

当然,也有其他同样使用机器学习方案预测世界杯的例子。

数据科学家Gerald Muriuki就利用2个来自Kaggle的数据集,使用1930年第一届世界杯以来的所有参赛队的历史赛事结果,打造了一个AI模型,同样预测了所有小组赛结果,还模拟了四分之一决赛、半决赛和决赛。

整个过程和完整代码,Muriuki已经在GitHub公开,我们不再详细介绍,希望上手的同学可直接前往:

直接说这个AI模型的最后预测结果:巴西将夺冠。

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另外,高盛今年也继续打造了一个机器模型预测大力神杯归属,在进行了100万次比赛模拟后,最终结果也是巴西夺冠。

高盛的AI模型显示:法国、巴西、葡萄牙和德国将打入半决赛,巴西最终将在决赛中击败德国。

但擅长分析和报告的高盛,在世界杯预测方面有历史包袱,上一届世界杯——2014年,他们也是高调预测巴西本土夺冠,然而谁料等到了一个半决赛1:7惨败德国的结果。

需要说明的是,巴西夺冠的结果与知名博彩公司(也是一个b站)目前赔率指向一致,他们夺冠预测是:巴西>德国>西班牙>法国>阿根廷。

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该前5名结果也得到另一家知名欧洲博彩组织支持,但他们的夺冠预测是:德国>巴西>法国>西班牙>阿根廷。

最后,2014年准确预测德国夺冠的EA公司,今年选择押注法兰西。

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不过,足球场上的事儿,玄学一件,可能也会人定胜AI。

懂球帝小陈就支持巴西夺冠,他的原因很明确:一方面,巴西是唯一一支在世界杯击败过中国队的冠军球队;另一方面,巴西和中国队都在队徽上绣了五颗星。

嗯,好有道理(围笑)。

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One More Thing

最后作为一个严谨的报道,附上论文传送门:

2018年

俄罗斯世界杯

已经开赛!

急着为自己喜爱的球队打气?

准备深宵好友一起看球?

其实我对世界杯毫无感觉?

……

无论你是哪一种,

在资讯发达的今天,

一定感受到世界杯,

热烈欢快的气氛。

既然这么开心,第一波,我们首先精选过去20年,也就是1998 -2018年期间,历届世界杯主题曲,一起重温回忆那些年,曾经热血过的歌曲。

1998

法国世界杯

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《the cup of life》生命之杯

瑞奇·马汀是世界级偶像歌手,并引领着拉丁音乐浪潮。《生命之杯》选自他1998年专辑《让爱继续》(Vuelve),并获得全球30个国家单曲排行的冠军。“生命之杯”在世界杯之后也传播甚广,成为很多足球节目用来烘托气氛的第一选用曲目。歌曲中的鼓乐节奏和号角奏鸣都颇为煽情。

《Do you mind if I play》我踢球你介意吗

“我踢球你介意吗”是首轻快的歌曲,带着浓烈的热带情调和欢快的吟唱风格。演唱者都不是法国人,歌曲没有明显的法国特点,可能也正应和了世界杯融合交流的主题,并符合法国人喜好出人意料的性格。

2002

韩日世界杯

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《Boom》曝光

阿纳斯塔西娅的歌声和形象的差距令人难以置信,靓丽的偶像外型和深沉浑厚的“爵士乐”嗓音给人的视听觉冲击强烈。“风暴”曲调简洁、节奏强劲,流行的曲风给人异域感觉,和1998年世界杯主题曲“生命之杯” 相比它少了些火般热情,多了份紧迫感强劲的冲击。

《Anthem 》足球圣歌

这是由当代最成功的电子乐作曲家、新世纪音乐大师范吉利斯所创作的,他从小就显露非同一般的音乐才华,然而他拒绝接受钢琴课,并坚持自学成才。1981年荣获奥斯卡电影最佳配乐奖以《火的战车》,从此蜚声国际。1992年,范吉利斯获颁法国最富盛誉的艺术文学骑士勋章,而他创作的这首足球圣歌也被天下球迷广为传颂。

《Let's get together now》让我走到一起

“让我们走到一起”是首格外清新悠扬的歌曲,它以日本流行歌曲独有的轻松和流畅,在众多世界杯歌曲中卓尔不群,它更象一首沉浸于幸福的爱情歌曲或是励志歌曲。6人的超大组合主要因为两国合办的原因,在音乐演绎上除了俊男配靓女,实力派对唱将的缘故外,也未见有更多的亮点。

2006

德国世界杯

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《The time of our lives》我们生命中的时光

迄今为止感觉最抒情的一首世界杯主题曲,似乎不属于激情狂欢的绿茵草地。曲子最初透彻清凉的钢琴前奏飘逸而唯美,配上一代灵魂歌后低沉浑厚的嗓音以及“美声男伶”浪漫温情的演绎,让作品在幽深宁静的基调下更显大气、温柔和悲壮。听这支曲子,心灵深处触摸到的是一代代球员和亿万球迷温柔无限、痴迷无限、梦想无限的。

《Celebrate the day》庆祝这一天

Herbert Gronemeyer(赫伯特 格朗内每尔)是德国首屈一指的畅销流行歌手,他的歌坛生涯是从1970年开始的。那时的他虽然年纪轻轻却已经是一个音乐指导和舞台演员了。他在1984年的专辑“Bochum”是他事业上的第一个突破,不仅多首歌曲在德国家喻户晓,而且唱片在畅销榜上也停留1年半之久,而且20年后的今天仍被奉为经典。

《Hips Don't Lie》难以抗拒

和开幕式一样,德国世界杯组委会继续保持简洁的立场,决赛之前,柏林奥林匹克体育场举行闭幕式音乐会,决定只持续11分钟。熟悉世界杯之歌《Celebrate the day》的人,都会钟情《Hips don't lie》这首拉美风格的快曲,主唱是当红的哥伦比亚人、拉丁女歌手夏奇拉。

2010

南非世界杯

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《Waka Waka》

演唱者:夏奇拉,《Waka Waka》被选为2010年南非世界杯官方指定全球唯一主题曲。著名拉丁歌手夏奇拉将与南非本土组合 Freshlyground(鲜磨乐团)一同在世界杯闭幕式上表演这首歌曲。非洲音乐具有鼓舞人心的力量,并在全球流行文化舞台上占有不可忽视的地位。此曲运用了充满非洲特色的节奏,来呈现这项重大的赛事。

《飘扬的旗帜》Wavin’Flag

演唱者为出生在索马里的歌手克南,他创作的很多歌曲都和索马里局势相关。这首主题曲带有浓郁的非洲气息,表达了对这片充满战火、贫穷和落后的土地不离不弃的热爱。全世界的球迷在哼唱这首歌曲的同时也会感受到和平的可贵,珍爱生命、远离战争,体育运动始终是和平友好的本质。

《旗开得胜》

海豚音小天后张靓颖携手歌神张学友共同献歌2010南非世界杯主题歌国语版《旗开得胜》,鼓励人们用非洲的方式表达各自的世界杯激情。歌曲旋律动感而激昂,仿佛将人带到了火热的赛场,希望通过这首歌将世界杯足球的激情带给中国的球迷。

2014

巴西世界杯

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《Todo Mundo》全世界

2014年巴西世界杯首支官方主题曲。2014年的首支官方主题曲发布!巴西MTV年度最佳艺人Gaby Amarantos联手桑巴乐团Monobloco,欢快呈现《Todo Mundo》。足球和桑巴,都是巴西的象征。巴西人民也用热情奔放的桑巴,欢迎全世界足球迷的到来。

《We Are One》我们是一家

北京时间2014年1月24日,国际足联官方公布了2014年巴西世界杯的官方主题曲及演唱者。美国著名女歌手珍妮弗-佩兹、欧美乐坛著名嘻哈、饶舌歌手皮普保罗,以及巴西女歌手克劳迪娅-莱蒂演唱的单曲《我们是一家》(We Are One (Ole Ola))将成为巴西世界杯官方主题曲。

2018

俄罗斯世界杯

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《Live It Up》放飞自我

同时,2018年5月23日,国际足联在官网发布消息,2018年俄罗斯世界杯官方主题曲确定为《放飞自我(Live It Up)》,由美国DJ迪波洛(Diplo)制作、著名演员和嘻哈歌手威尔·史密斯(Will Smith)、美国西语说唱天王尼基·詹姆(Nicky Jam)、阿尔巴尼亚歌手埃拉·伊斯特莱菲(Era Istrefi)等三位国际明星将加盟并献唱。

2018世界杯完整赛程表

赶紧收好

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2018俄罗斯世界杯分组

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