Неожиданный союз физики и спорта: как наука просчитывает матчи

Может ли квантовая теория повысить шансы команды на победу в НБА? Ученые из США считают, что да — и у них есть доказательства.

Исследователи из Корнеллского университета применили методы квантовой физики для анализа спортивных данных. Они адаптировали расширенную версию Density Functional Theory (DFT), которую обычно используют в квантовой химии, к баскетболу.

Новый подход — Density Functional Fluctuation Theory (DFFT) — помогает спрогнозировать результативность атак, оценивая вероятности попаданий по конкретной расстановке игроков.

Как работает DFFT

Метод учитывает "плотности" игроков на площадке — то есть их вероятные позиции, включая защитников и атакующих. Благодаря этому можно оценить, насколько эффективно расположение спортсменов перед броском — не только с точки зрения стратегии, но и математики. Это позволяет тренерам моделировать тысячи ситуаций и выбирать самые перспективные сценарии.

Почему это важно

Команда проанализировала более 50 ведущих игроков НБА, включая Стефена Карри — лидера по трехочковым броскам. Особое внимание уделили их действиям в течение трёх секунд до броска. Используя трекинг-данные сезона 2022-2023, собранные с помощью компьютерного зрения и машинного обучения, ученые "кормят" модель DFFT точными координатами игроков и мяча.

Гравитация Карри

Интересное наблюдение: даже если Карри не с мячом, он привлекает к себе защитников. Его "гравитация" особенно сильна за пределами трехочковой линии — там, где он смертельно точен. Ближе к кольцу она снижается, что логично: Карри реже атакует из-под щита.

Не только спорт

Метод DFFT применим не только к играм. Он уже используется для анализа поведения толпы, распределения насекомых и даже социальных явлений, вроде расовой сегрегации. Главное — наличие группы агентов и возможность отслеживать их движение.

Следующий шаг — анализ так называемого "защитного IQ" — умения игроков предугадывать развитие событий. По словам исследователей, спортивная аналитика с использованием больших данных может стать секретом победы не хуже тренерской интуиции.

Уточнения

Баскетбо́л (англ. basket "корзина" + ball "мяч") — спортивная командная игра с мячом, в которой мяч забрасывают руками в кольцо соперника.