全球人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域的應(yīng)用態(tài)勢研究專利計(jì)量分析視角

摘 要：人工智能技術(shù)展示出在體育領(lǐng)域應(yīng)用的無限前景，其相關(guān)專利的活躍程度對衡量和促進(jìn)人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用具有“風(fēng)向標(biāo)”意義。本研究運(yùn)用專利計(jì)量法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對有關(guān)專利的申請年份、地域、專利權(quán)人、IPC和DMC等信息進(jìn)行挖掘。研究發(fā)現(xiàn)，全球相關(guān)專利發(fā)展主要聚焦在博彩與游戲、智能傳輸與機(jī)械設(shè)備、教育與醫(yī)療、虛擬技術(shù)、運(yùn)動(dòng)與休閑設(shè)備等領(lǐng)域。從BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測來看，未來全球相關(guān)專利的發(fā)展仍將維持在可觀的數(shù)量，但并非直線式的絕對增長，質(zhì)量與數(shù)量的平衡問題將成為其發(fā)展的重要點(diǎn)所在。為進(jìn)一步促進(jìn)我國人工智能在體育領(lǐng)域的應(yīng)用，可以圍繞政策制定、人才培養(yǎng)、文化創(chuàng)設(shè)、法案頒布、應(yīng)用開發(fā)、技術(shù)中心等方面進(jìn)一步著力。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù)；專利；體育；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：G80-05

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1008－2808（2024）04－0042－13

Abstract：Artificial intelligence technology shows the infinite prospect of application in the field of sports， and the active degree of its related patents has a “wind vane” significance for measuring and promoting the application of artificial intelligence technology in the field of sports. In this study， the patent measurement method and BP neural network are used to mine the information of patent application year， region， patentee， IPC and DMC. The research found that the global patent development mainly focuses on the fields of gambling and games， intelligent transmission and mechanical equipment， education and medical care， virtual technology， sports and leisure equipment. From the perspective of BP neural network prediction， the future development of global related patents will still be maintained at a considerable number， but not a linear absolute growth， and the balance between quality and quantity will become an important point in its development. In order to further promote the application of artificial intelligence in the field of sports in China， it can be further focused on policy formulation， personnel training， cultural creation， legislation promulgation， application development， and technology centers.

Key words：Artificial intelligence technology；Patent；Sports；BP neural network

人工智能（Artificial Intelligence，AI）已經(jīng)成為全球競爭的關(guān)鍵領(lǐng)域，并引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革新。從全球范圍看，美國于2016年、2019年、2023年先后3次更新發(fā)布《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃》，對人工智能的發(fā)展作出了實(shí)時(shí)的戰(zhàn)略調(diào)整；2017年中國首次出臺了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，加緊了對人工智能技術(shù)研發(fā)的步伐［1］；歐盟自2018年頒布《歐洲人工智能戰(zhàn)略》以來，后續(xù)推出了政策上的一套組合拳。在此背景下，體育領(lǐng)域關(guān)于對人工智能技術(shù)的探索持續(xù)升溫，比如Calabuig-Moreno，F(xiàn) 等對 Web of Science 上發(fā)表的有關(guān)體育教學(xué)中使用增強(qiáng)或虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的文章進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析［2］；霍波等基于Web of Science 數(shù)據(jù)庫檢索到的文獻(xiàn)，借助知識圖譜呈現(xiàn)了人工智能在體育領(lǐng)域所涉及到的主要應(yīng)用方向和內(nèi)容［3］，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前學(xué)者對體育領(lǐng)域人工智能技術(shù)的分析多是基于文獻(xiàn)而展開。但專利同樣是一種特殊的科學(xué)文獻(xiàn)，且其包含了全球90%以上的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)以及法律等多方面的情報(bào)信息［4］，通過對人工智能在體育領(lǐng)域應(yīng)用的專利進(jìn)行挖掘，有利于更加充分地剖析與展望人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展態(tài)勢。因此，本研究將以專利計(jì)量的視角對人工智能在體育領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展態(tài)勢展開剖析，從而為此領(lǐng)域的研究進(jìn)展提供新視角，并更好地了解和促進(jìn)人工智能在體育領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

1.1.1 數(shù)據(jù)庫的選擇

本研究所選取數(shù)據(jù)來源于德溫特專利數(shù)據(jù)庫（Derwent Innovations Index，以下簡稱 DII），其由德溫特世界專利索引（ Derwent World Patents Index）與專利引文索引（Derwent Patents Citation Index）加以整合構(gòu)成，能夠提供全球40多個(gè)專利機(jī)構(gòu)收錄的專利信息，是全球最權(quán)威的專利情報(bào)和科學(xué)技術(shù)情報(bào)數(shù)據(jù)庫［5］。

1.1.2 檢索策略的確定

本研究的檢索策略依據(jù)清華大學(xué)與中國工程院聯(lián)合發(fā)布的《2020人工智能發(fā)展報(bào)告》（以下簡稱報(bào)告）中列舉的人工智能主要技術(shù)以及在IPC分類體系中的“體育”所代表的分類號來進(jìn)行檢索。報(bào)告根據(jù)技術(shù)的獨(dú)立性特征，將人工智能技術(shù)分為7個(gè)人工智能關(guān)鍵技術(shù)以及13個(gè)人工智能外延技術(shù)。通過對報(bào)告的分析以及前期對人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用的研究總結(jié)，本研究篩選出了其中與體育領(lǐng)域結(jié)合緊密的機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)分析。因而，在檢索過程中，本研究選取“Machine Learning”“Deep Learning”“Computer Vision”“Human–Computer Interaction”“Database”與“Internet of Things”作為除“Artificial Intelligence” 和“AI” 之外的共同主題檢索詞，檢索時(shí)間范圍為1980—2023年，檢索時(shí)間為2023年6月10日。

在此基礎(chǔ)上，本研究使用專利分類號對結(jié)果加以限制。根據(jù)檢索到的數(shù)據(jù)結(jié)果，導(dǎo)出數(shù)據(jù)選擇“純文本”格式，之后再選擇“全記錄”將專利數(shù)據(jù)導(dǎo)出作為研究的原始數(shù)據(jù)。由于，本研究選取的是DII專利數(shù)據(jù)庫，檢索到的原始數(shù)據(jù)均為英文文獻(xiàn)，需要通過人工仔細(xì)閱讀翻譯去掉與研究內(nèi)容無關(guān)的專利數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗最終得到9 521條符合本研究的專利數(shù)據(jù)，之后再利用python軟件對數(shù)據(jù)做出了進(jìn)一步的處理留待進(jìn)行可視化分析使用，最終得到研究數(shù)據(jù)（見表1）。

1.2 研究方法

基于檢索數(shù)據(jù)，采用專利計(jì)量法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，借助CiteSpace、VOSviewer、Matlab軟件及清華大學(xué)與中國工程院聯(lián)合推出的戰(zhàn)略咨詢智能支持系統(tǒng)（Intelligent Support System，簡稱 ISS），對國際43年間人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域的應(yīng)用概況繪制可視化圖譜，并對本領(lǐng)域?qū)＠奈磥砩暾堏厔葸M(jìn)行預(yù)測分析。分析內(nèi)容涵蓋：年度專利申請數(shù)、專利申請國家、重點(diǎn)專利權(quán)人、關(guān)鍵詞共現(xiàn)、突現(xiàn)專利技術(shù)以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測。

2 全球人工智能技術(shù)應(yīng)用在體育領(lǐng)域的專利發(fā)展概況

2.1 申請數(shù)量的年度分析

初步發(fā)展階段（1980—1999年）：1982年以來，人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展促進(jìn)了體育領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄芗夹g(shù)的探索，截止到1999年，體育人工智能專利技術(shù)的申請數(shù)量已達(dá)184項(xiàng)。在此時(shí)期，1997年IBM的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)“深藍(lán)”（Deep Blue）戰(zhàn)勝了著名國際象棋大師卡斯帕羅夫，成為首位擊敗國際象棋世界冠軍的電腦，也成為體育人工智能領(lǐng)域的標(biāo)記性事件。但從整體來看，人工智能技術(shù)在當(dāng)時(shí)依舊不夠成熟，社會(huì)大環(huán)境對其支持度同樣有限，導(dǎo)致其應(yīng)用在體育領(lǐng)域的專利數(shù)量并不多。

快速發(fā)展階段（2000—2015年）：進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著人工智能技術(shù)要素和結(jié)構(gòu)的不斷豐富，全球人工智能技術(shù)專利申請量駛?cè)?“快車道”。 與此同時(shí)，人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)專利申請?jiān)跀?shù)量上也取得了顯而易見的增長，較初步發(fā)展階段增加3 400余項(xiàng)。并且，其整體的發(fā)展態(tài)勢于平穩(wěn)中上漲，表明此階段的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、文化等環(huán)境都對人工智能的發(fā)展持接納和歡迎的態(tài)度。

蓬勃發(fā)展階段（2016—2023年）：2016年以來，大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、元宇宙等眾多數(shù)字技術(shù)在數(shù)字經(jīng)濟(jì)下被催生，加速了人工智能技術(shù)的升級與發(fā)展。在此背景下，人工智能與競技體育、體育產(chǎn)業(yè)、群眾體育等的結(jié)合愈加廣泛，關(guān)于人工智能技術(shù)應(yīng)用于體育領(lǐng)域的專利呈現(xiàn)陡坡式增長，其技術(shù)子類也愈發(fā)分散化和精細(xì)化。就此而言，在新一輪技術(shù)革命的加持下，未來人工智能技術(shù)應(yīng)用于體育領(lǐng)域的專利將持續(xù)攀升，朝向“超人工智能”的目標(biāo)邁進(jìn)（見圖1）。

2.2 地域分布

國家/地區(qū)擁有的專利數(shù)量從側(cè)面反映出該國家/地區(qū)的創(chuàng)新活力以及在該領(lǐng)域的技術(shù)儲(chǔ)備實(shí)力等。圖2展示了人工智能應(yīng)用于體育領(lǐng)域的專利數(shù)量位于前5位的國家/地區(qū)，基本被北美洲、亞洲、歐洲的幾個(gè)大國所霸榜，而排名靠前的國家難以發(fā)現(xiàn)非洲國家、南美洲國家的身影，表明當(dāng)前人工智能技術(shù)應(yīng)用在體育領(lǐng)域的專利發(fā)展情況存在明顯的地域性差異。可以發(fā)現(xiàn)，中美兩國在此項(xiàng)數(shù)據(jù)中取得了斷崖式的領(lǐng)先，兩國的相關(guān)專利數(shù)量均已突破2 000大關(guān)，日本、韓國及世界知識組織則尾隨其后，均在1 000左右，反映出其在體育人工智能領(lǐng)域保持著不錯(cuò)的創(chuàng)新活力。

為了更加深入地呈現(xiàn)與剖析各個(gè)國家的相關(guān)專利申請與各時(shí)間段的關(guān)聯(lián)性，本研究借助ISS繪制了申請時(shí)間—申請國家的二維分析氣泡圖。從圖3看，在與各個(gè)國家的比較中，美國專利發(fā)展的技術(shù)起步和積累最早，且在各個(gè)發(fā)展時(shí)期均處于領(lǐng)頭羊的位置。眾所周知，專利作為一種知識產(chǎn)權(quán)，其發(fā)展的技術(shù)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)、政治環(huán)境都是極為關(guān)鍵的因素。原因在于，美國一貫秉持“專利先行”的戰(zhàn)略，其長期以來居于世界第一經(jīng)濟(jì)體的位置，且體育產(chǎn)業(yè)在其經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中占據(jù)很大的比重。此外，美國云集了世界范圍內(nèi)人工智能領(lǐng)域的科技攻關(guān)人才，展示出極強(qiáng)的資源“虹吸”能力［6］。

中國的相關(guān)專利申請起步較晚，但發(fā)展速度迅猛。2000年以來，中國相關(guān)專利申請方面取得突破，并于2015年開始呈現(xiàn)井噴式的發(fā)展，特別是近兩年來，中國的相關(guān)專利申請取得爆炸式增長，在全球增幅中遙遙領(lǐng)先，專利申請總量甚至大有趕超美國的態(tài)勢。總體來看，中國已經(jīng)關(guān)注到人工智能在國際競爭中的重要性，對于人工智能等科技的資金投入度越來越大［7］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國在全球的AI企業(yè)數(shù)量居世界第二，AI融資規(guī)模占全球60％。此外，隨著中國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，體育產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，中國相繼舉辦了2008年夏季奧運(yùn)會(huì)、2022年冬季奧運(yùn)會(huì)等一系列的國家賽事，這也促進(jìn)了相關(guān)專利申請的繁榮。

日本的相關(guān)專利申請呈現(xiàn)出“中間強(qiáng)、兩端弱”的特征，這與日本的經(jīng)濟(jì)興衰有著千絲萬縷的關(guān)系。盡管，日本的相關(guān)專利申請起步和積累較早，且在前期發(fā)展中的成績斐然，甚至在2000—2007年的發(fā)展領(lǐng)先全球，但自2008年金融危機(jī)后，日本經(jīng)濟(jì)走向持續(xù)低迷，人工智能等技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展受到阻礙，體育領(lǐng)域的相關(guān)專利申請較之前明顯下滑，并在2009年一度跌入谷底。近幾年，日本政府紛紛出臺《人工智能戰(zhàn)略2019》《人工智能戰(zhàn)略2021》等政策［8］，企圖通過人工智能刺激和發(fā)展新型經(jīng)濟(jì)消費(fèi)，以擺脫2008年經(jīng)濟(jì)危機(jī)和新冠疫情帶來的影響。在此背景下，體育人工智能領(lǐng)域隨之也逐漸加入到改革大軍之中，相關(guān)專利申請的數(shù)量稍有增加，表現(xiàn)出在此領(lǐng)域發(fā)展的復(fù)蘇跡象。

從絕對數(shù)量來看，韓國的相關(guān)專利數(shù)量雖與中美兩國差距較大，但卻與日本基本持平，在當(dāng)前世界版圖中占據(jù)了一席之地。在發(fā)展軌跡上，韓國與中國類似，但其起步要早于中國，后期的發(fā)展速速則低于中國。通過圖3可以看出，韓國在2015年后，相關(guān)專利申請激增，這與韓國政府近期開設(shè)規(guī)模化的AI研究機(jī)構(gòu)，鼓勵(lì)企業(yè)加大對AI的投入等相關(guān)舉措有關(guān)。

世界知識產(chǎn)權(quán)組織（World Intellectual Property Organization，WIPO）是致力于利用知識產(chǎn)權(quán)（專利、版權(quán)、商標(biāo)等）作為激勵(lì)創(chuàng)新與創(chuàng)造手段的聯(lián)合國機(jī)構(gòu)，總部設(shè)在瑞士日內(nèi)瓦，在美國紐約聯(lián)合國大廈設(shè)有聯(lián)絡(luò)處，這一定程度上為WIPO吸收美國等世界其他各國的先進(jìn)文化與知識產(chǎn)權(quán)提供了便利。由圖3可以看出，WIPO的專利發(fā)展起步頗早，并且發(fā)展的連續(xù)性最好，發(fā)展的態(tài)勢也處于既穩(wěn)定又連貫的增長狀態(tài)。不可否認(rèn)，WIPO在經(jīng)濟(jì)實(shí)力等方面較世界大國相比處于劣勢，其后期的發(fā)展逐漸被某些國際大國所趕超，但其作為全球性的專業(yè)化組織，能夠保證其在專利申請上的穩(wěn)定性。

2.3 專利權(quán)人分布

對某一技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)主要的專利權(quán)人分析，有助于了解該領(lǐng)域的核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)，可為后續(xù)研究者開展合作與交流提供方便，進(jìn)而推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展［9］。從表2看，關(guān)于前12名重點(diǎn)專利權(quán)人的分布，美國占據(jù)了4名，中國2名，日本3名，韓國1名，這與圖2中國家相關(guān)的專利申請數(shù)量呈正相關(guān)，顯現(xiàn)出一致性。

一般而言，國內(nèi)諸多領(lǐng)域的重點(diǎn)專利申請人以高校和科研機(jī)構(gòu)為主。相反，騰訊和網(wǎng)易作為國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)科技方面的兩大企業(yè)巨頭，成為了人工智能技術(shù)應(yīng)用于體育領(lǐng)域的重點(diǎn)專利權(quán)人。并且，其所申請的數(shù)量值較大，分別達(dá)到了330項(xiàng)和117項(xiàng)，遠(yuǎn)超國外IBM、索尼等著名企業(yè)。同時(shí)，這也映證出中國的專利制度相對寬松，各企業(yè)、組織在進(jìn)行專利申請時(shí)遇到的阻礙更小，在國外布局方面并不注重，而國外專利制度的相關(guān)條例更多是為搶占國外市場份額，對國內(nèi)技術(shù)的發(fā)展采取限制的做法［10］。具體來看，騰訊和網(wǎng)易所涉及的業(yè)務(wù)范疇相當(dāng)廣泛，涵蓋了社交、娛樂、資訊、平臺等多個(gè)領(lǐng)域，尤其是在電子游戲領(lǐng)域占據(jù)了國內(nèi)的巨大市場份額。電子競技游戲與體育之間緊密相連，由于其擁有廣闊的青少年市場，促使眾多公司瞄準(zhǔn)于此。梳理發(fā)現(xiàn)，騰訊和網(wǎng)易的相關(guān)專利申請除了集中在電子游戲領(lǐng)域商業(yè)應(yīng)用層面的技術(shù)保護(hù)外，同樣關(guān)涉到人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)（芯片、平臺框架等）。特別是騰訊體育的推出，誕生了LPL直轉(zhuǎn)播技術(shù)、VR健身游戲等新成果，而這都源于新一輪人工智能浪潮的興起。

國際游戲科技、百利娛樂、微軟和 IBM 是表2中擁有人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用相關(guān)專利的4名美國專利權(quán)人。國際游戲科技和百利娛樂的主營業(yè)務(wù)是體育博彩的技術(shù)支持和開發(fā)，為體育博彩運(yùn)營商提供平臺技術(shù)、高性能硬件等。隨著美國體育博彩合法化的推進(jìn)，運(yùn)用人工智能算法（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）分析與預(yù)測體育競賽數(shù)據(jù)，確定盤口賠率大小、規(guī)劃體育彩票發(fā)售等已成為常態(tài)；微軟從確定人工智能的發(fā)展戰(zhàn)略始于2016年，其申請的人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)專利主要涉及電子游戲、人體動(dòng)作識別、運(yùn)動(dòng)信息推送等。2023年火爆全球的ChatGpt即是微軟OpenAI的重要成果之一，其已廣泛應(yīng)用于體育賽事傳播與寫作等方面；專利霸主IBM連續(xù)29年保持著企業(yè)獲得美國專利最多的記錄［11］，其擁有人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用相關(guān)專利56項(xiàng)，主要包涵智能化平臺系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，并與網(wǎng)球、高爾夫、F1等賽事建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系。其中，IBM在2023年美國高爾夫球大師賽引入的“人工智能（AI）生成的語音評論”和“逐洞球員預(yù)測”兩大功能，為觀眾帶來了更為真實(shí)和豐富的體驗(yàn)。值得注意的是，IBM在此榜單的成績并非最佳，或許與其奉行的專利策略“保障行動(dòng)自由”有關(guān)，即IBM選擇放棄大量無用專利，以便節(jié)省成本，或者通過淘汰與變賣、轉(zhuǎn)讓失去持有價(jià)值的專利來獲取更大利益［12］，實(shí)現(xiàn)了專利生存上的“社會(huì)達(dá)爾文主義”。

日本的科樂美數(shù)碼娛樂（Konami）一貫致力于生活和運(yùn)動(dòng)用品、計(jì)算機(jī)接口、圖像處理等的專利布局，這也是Konami熱衷的人工智能技術(shù)優(yōu)勢領(lǐng)域，

其申請的人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用相關(guān)專利主要涉及電子游戲的數(shù)據(jù)庫平臺、游戲角色操控等。近期，Konami公布了一項(xiàng)基于AR的舞蹈游戲?qū)＠渚邆淞藢θ磉\(yùn)動(dòng)姿態(tài)的捕捉功能，能夠更為精細(xì)指導(dǎo)游戲者學(xué)習(xí)舞蹈動(dòng)作，加深玩家的沉浸感；三共株式會(huì)社是一家專門生產(chǎn)彈珠機(jī)的公司，其申請的相關(guān)專利大多與彈珠機(jī)相關(guān)。譬如人機(jī)彈球游戲等，實(shí)現(xiàn)了由真實(shí)的“我”與電腦操控的NPC角色進(jìn)行對戰(zhàn)；作為全球知名的自動(dòng)化控制、電子設(shè)備及健康醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域的研發(fā)企業(yè)，歐姆龍其申請的相關(guān)專利均融合了“數(shù)據(jù)與機(jī)器”的理念，主要涉及體育類機(jī)器自動(dòng)化產(chǎn)品、智能機(jī)器人以及對人體身體成分的分析和血壓監(jiān)測等。譬如乒乓球機(jī)器人FORPHEUS便是基于歐姆龍核心技術(shù)“Sensing amp; Control（傳感與控制）＋Think”制造而成的典型案例。

NHN 是目前韓國最大的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)公司，也是唯一一家人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用相關(guān)專利申請數(shù)量進(jìn)入前十位的韓國IT公司。NHN 的兩大業(yè)務(wù)支柱為搜索引擎以及網(wǎng)絡(luò)游戲網(wǎng)站，此外，該公司還提供面向企業(yè)和個(gè)人客戶的云計(jì)算服務(wù)。NHN 申請的相關(guān)專利主要涉及游戲中的人工智能控制方法、用戶需求分析等。

從全球范圍看，國內(nèi)相關(guān)專利的主要專利權(quán)人多為跨國IT公司，尤其是以電子游戲?yàn)橹鳡I業(yè)務(wù)的公司，說明電子游戲已經(jīng)成為人工智能技術(shù)等人類前沿科技的最大試驗(yàn)場和最直接的應(yīng)用載體，并且重點(diǎn)專利權(quán)人的分布表現(xiàn)出顯著的地域性色彩，美國、中國、日本等國家相關(guān)技術(shù)的發(fā)展將直接主導(dǎo)和引領(lǐng)此領(lǐng)域的專利分布結(jié)構(gòu)。從國內(nèi)來看，相關(guān)的專利權(quán)人既包括公司企業(yè)又包括一些高等院校，未來有關(guān)高校與企業(yè)的聯(lián)合效應(yīng)將發(fā)揮重要影響。

3 全球人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用的專利布局

3.1 人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用的IPC分布

國際專利分類（IPC）是目前國際通用的專利分類方法，通過IPC分析，可以發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域?qū)＠募夹g(shù)構(gòu)成及當(dāng)前主要?jiǎng)?chuàng)新機(jī)構(gòu)關(guān)注的技術(shù)焦點(diǎn)。通常來說，公開專利申請數(shù)量較多的 IPC，申請人在該技術(shù)分支中創(chuàng)新相對較為活躍，公開專利申請數(shù)量比較少的IPC，則該申請人在該技術(shù)分支中創(chuàng)新活力相對較弱。

表3列舉了全球人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用相關(guān)專利的前10項(xiàng)IPC分布，從IPC分布可以了解人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域?qū)＠暾堉械木唧w應(yīng)用情況，也能夠反映全球人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域的技術(shù)能力累積。表3顯示，全球人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域的IPC分布主要集中在A63F13/00（視頻游戲，即使用二維或多維電子顯示器的游戲）、A63B71/00（在A63B-01/00至A63B-69/00組中不包含的游戲或運(yùn)動(dòng)設(shè)備）、A63F9/00（在其他類目中不包含的游戲）三方面，均在1 400項(xiàng)以上。其中，A63F13/00的申請量高達(dá)4 521項(xiàng)，表明當(dāng)前相關(guān)專利開發(fā)的重點(diǎn)和熱點(diǎn)主要以游戲類為主，這與上述對全球重點(diǎn)專利權(quán)人研發(fā)重點(diǎn)的分析保持一致。另外，A63B24/00、G06F17/00、A63B69/00的申請量也較為可觀，從結(jié)構(gòu)上來看，此類IPC多以某類具體性的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練設(shè)備或器械為主。

圖4展示了人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域相關(guān)專利的“申請時(shí)間-IPC”分布，從整體來看，除“在A63B 1/00至A63B 69/00組中不包含的游戲或運(yùn)動(dòng)設(shè)備（起跑用品入A63K 3/02）”“在A63B 1/00至 A63B 23/00各組中訓(xùn)練器械用的電氣或電子控制器”外，其它IPC分類的增長態(tài)勢處于持續(xù)攀升狀態(tài)。可以發(fā)現(xiàn)，前兩者更多屬于波浪式非線性發(fā)展的樣態(tài)，曾分別有過發(fā)展的小高峰，但近年來的發(fā)展勢頭有所減緩。究其原因，可能是由于該技術(shù)領(lǐng)域已相對成熟，技術(shù)開發(fā)潛力不高或者技術(shù)研發(fā)的時(shí)間周期長，迭代更新的難度大等原因所導(dǎo)致。但并不意味此類領(lǐng)域的發(fā)展或?qū)⑼磺埃喾矗S著人工智能技術(shù)的縱深發(fā)展，新技術(shù)的應(yīng)用可能會(huì)為這些沉寂的領(lǐng)域帶來巨大的發(fā)展空間，企業(yè)要給予這些技術(shù)領(lǐng)域足夠的重視，規(guī)劃好未來的發(fā)展戰(zhàn)略。

顯而易見，早期人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域的專利主要涉及A63F-09/00（在其他類目中不包含的游戲）、A63B-69/00（特殊運(yùn)動(dòng)用的訓(xùn)練用品或器械）等技術(shù)領(lǐng)域。所謂的其他類目是指：人工智能是一項(xiàng)不斷改進(jìn)和演變的技術(shù)，每一次將其應(yīng)用于體育領(lǐng)域都基于其發(fā)展中的創(chuàng)新，又由于IPC分類自身在持續(xù)不斷地更新和完善，難免會(huì)出現(xiàn)詳細(xì)分類未分而新專利已經(jīng)出現(xiàn)的情況，所以這些專利技術(shù)往往被劃分為

“其他類目所不包含的”這一類目。對于A63F-13/00（視頻游戲，即使用二維或多維電子顯示器的游戲）而言，其從萌芽以來迅速崛起，幾乎成為各個(gè)時(shí)間段中的佼佼者，始終處于領(lǐng)頭羊的位置。特別是在2016年后，其發(fā)展態(tài)勢有增無減，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)與人工智能的交叉使用，蘋果、Meta、騰訊競相展開對可穿戴設(shè)備、頭顯設(shè)備類游戲的布局與開發(fā)。此外，基于體育領(lǐng)域的廣闊性與人工智能技術(shù)功能的多元性，其同樣實(shí)現(xiàn)了對某些體育特殊領(lǐng)域和人群的賦能。“專門適用于特定經(jīng)營部門的系統(tǒng)或方法，例如公用事業(yè)或旅游”展示了人工智能技術(shù)對體育旅游、群眾體育的獨(dú)特作用，“特殊運(yùn)動(dòng)用的訓(xùn)練用品或器械（跳傘人員訓(xùn)練入B64D 23/00）”的分布則表明人工智能技術(shù)在助力殘疾人體育發(fā)展、殘疾人運(yùn)動(dòng)康復(fù)方面同樣具有顯著的應(yīng)用前景。

3.2 人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用的DMC分布

德溫特手工代碼（Derwent Manual Code，DMC）是德溫特索引專家針對每個(gè)專利所給的一個(gè)手工號碼， 用來指明發(fā)明的新技術(shù)屬于哪種分類以及它的應(yīng)用［13］。相較于IPC分類體系，DMC更能反映專利的具體特征，因此，為了進(jìn)一步展現(xiàn)人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用的專利分布特征，本文繼續(xù)從 DMC角度出發(fā)對相關(guān)專利進(jìn)行了研究。

運(yùn)用CiteSpace軟件繪制人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用相關(guān)專利的DMC共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)（見圖5）并列出了前15項(xiàng)DMC分布（見表4）。繪制DMC共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的年份（Year）選擇1982—2021，時(shí)間切片（Years Per Slice）設(shè)置為7，節(jié)點(diǎn)（Node Types）設(shè)置為類別（Category），閾值設(shè)置為Top5%，選擇尋徑網(wǎng)絡(luò)算法（Pathfinder），得到1980—2023年人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用相關(guān)專利的DMC共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)（見圖5）。在DMC共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中，專利技術(shù)類別出現(xiàn)頻率越高，中心性越強(qiáng)，越能說明該技術(shù)類別受到更廣泛的研究關(guān)注。由表4和圖 5可知，這些高頻率、高中心性的技術(shù)類別大多屬于T01（數(shù)字計(jì)算機(jī)）和P36（體育，游戲，玩具）、P85（教育、密碼學(xué)、廣告）、P31（診斷、手術(shù)），而且這些技術(shù)類別構(gòu)成了整個(gè)DMC共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的骨架，將此骨架與Vosviewer的聚類圖結(jié)合分析，最終串聯(lián)起來并形成了4個(gè)聚類（見圖6）。

聚類1以博彩與游戲?yàn)橹行模┎史矫嫔婕暗募夹g(shù)主要包括軟件產(chǎn)品、服務(wù)器、預(yù)測、監(jiān)測等，電子游戲主要技術(shù)包括娛樂系統(tǒng)、個(gè)人數(shù)字助理、游戲等。隨著體育博彩業(yè)在美國等地區(qū)的合法化，其激發(fā)了群眾關(guān)注體育和參與體育的熱情，并展示出了巨大創(chuàng)收潛力，職業(yè)體育聯(lián)盟與體育博彩業(yè)的關(guān)系越發(fā)緊密［14］。人工智能技術(shù)在體育博彩領(lǐng)域主要涉及賠率的預(yù)測以及比賽數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，借助相關(guān)的軟件產(chǎn)品和服務(wù)器來對體育博彩進(jìn)行服務(wù)支持。以美國為例，著名體育媒體ESPN與IBM推出的夢幻足球app通過使用人工智能技術(shù)幫助玩家做決策來促成公平交易，此外，IBM的人工智能系統(tǒng)Watson還被用于預(yù)測聯(lián)賽排名；近年來，全球電子游戲產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，其內(nèi)容和形式也在不斷演化。在深度學(xué)習(xí)、人機(jī)交互等人工智能技術(shù)的支持下，當(dāng)前的電子游戲在自動(dòng)生成游戲關(guān)卡，制作游戲NPC、游戲文本等方面擁有了新優(yōu)勢。例如《Dota 2》借助人工智能的引擎技術(shù)，能夠生成有關(guān)比賽的分析和相關(guān)情節(jié)，強(qiáng)化觀看體驗(yàn)。

聚類2以運(yùn)動(dòng)與休閑設(shè)備為主，主要技術(shù)包括性能檢測、信息采集、機(jī)器人、健身器材、物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、運(yùn)動(dòng)場館等。運(yùn)動(dòng)與休閑設(shè)備是聯(lián)結(jié)運(yùn)動(dòng)參與者和人工智能技術(shù)的重要媒介，在競技體育領(lǐng)域，近年來涌現(xiàn)了大量智能化體育器材和智能化體育場館，對運(yùn)動(dòng)參與者的人體機(jī)能檢測和信息采集也朝著多維度、多模態(tài)、遠(yuǎn)程檢測與采集和分析的方向發(fā)展［15］。在娛樂休閑方面，一些攜帶人工智能技術(shù)的魚竿、運(yùn)動(dòng)手套、運(yùn)動(dòng)鞋、運(yùn)動(dòng)球桿等裝置陸續(xù)被推出，展示了人工智能的強(qiáng)大潛力。同時(shí)，體育人工智能技術(shù)已經(jīng)涉及機(jī)器人領(lǐng)域，例如運(yùn)動(dòng)場館與競賽中的機(jī)器人能夠通過人臉識別（賽前人員信息監(jiān)測）、計(jì)算機(jī)視覺（運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析等）等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對比賽的管理與監(jiān)測，此外智能私教、體育數(shù)字人也都展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。

聚類3以智能機(jī)械與數(shù)據(jù)傳輸為主，主要技術(shù)包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、動(dòng)作捕捉、醫(yī)療信息系統(tǒng)、治療計(jì)劃系統(tǒng)、在線教育技術(shù)等。在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，人工智能技術(shù)近年來取得的突破卓有成效，借助機(jī)械假臂（包括不限于胳膊、腿、微結(jié)構(gòu)肌肉等），結(jié)合腦機(jī)接口技術(shù)，幫助特殊人群恢復(fù)和增強(qiáng)了運(yùn)動(dòng)能力與本體感覺［16］。此外，機(jī)器人和其他智能設(shè)備輔助更多的特殊障礙人群在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)手術(shù)中更加精準(zhǔn)、安全地完成手術(shù)與術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練。對于體育大數(shù)據(jù)而言，其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域能夠針對運(yùn)動(dòng)損傷，快速分析和診斷運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，為運(yùn)動(dòng)參與者制定合適的運(yùn)動(dòng)處方［17］。在體育教育領(lǐng)域，動(dòng)作捕捉、智慧跑道、智慧球場、教育數(shù)字人等技術(shù)的出現(xiàn)，能夠幫助學(xué)生和教師更合理地制定教學(xué)方案、完成數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測學(xué)生安全、輔導(dǎo)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)，更好地完成體育考試、體育課后服務(wù)、體育訓(xùn)練等。

聚類4以虛擬技術(shù)為主題，主要技術(shù)包括體育虛擬環(huán)境創(chuàng)設(shè)、體育虛擬資產(chǎn)、虛擬成像、虛擬體育數(shù)字人等［18］。隨著人工智能技術(shù)的規(guī)模化和成熟化，其實(shí)現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理等多種核心技術(shù)的高度融合，從而使其打造的虛擬世界愈發(fā)真實(shí)。以虛擬體育數(shù)字人為例，世界杯期間劉建宏的數(shù)字孿生人實(shí)現(xiàn)了在表情、語言、形象、聲音上的高度擬真，開創(chuàng)了數(shù)字分身解說的新形式。

在虛擬環(huán)境的創(chuàng)設(shè)方面，元宇宙中的交互技術(shù)、AR/VR技術(shù)能夠搭建出平行于現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字孿生世界［19］，并且在此世界中擁有相應(yīng)的數(shù)字文明和虛擬資產(chǎn)。在虛擬游戲方面，任天堂 Switch 推出的“健身環(huán)大冒險(xiǎn)”體感游戲，依據(jù)其設(shè)計(jì)原理和虛擬成像的模式設(shè)置，可以對人體進(jìn)行諸如抗阻力、拉力及保持平衡力的訓(xùn)練，一度成為居家健身的新寵兒。虛擬健身等體驗(yàn)系統(tǒng)可以通過VR技術(shù)輔助使健身者足不出戶地參與多種健身活動(dòng)，塑造一個(gè)更新穎的“體育新世界”，打造智慧健身元宇宙。

3.3 人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用的前沿?zé)狳c(diǎn)分布

突現(xiàn)詞（Burst term）功能配合DMC共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)更有利于人們分析技術(shù)熱點(diǎn)及熱點(diǎn)的演變，因此，本研究在圖 5人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域熱點(diǎn)專利技術(shù)的DMC共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，借助CiteSpace可視化分析軟件的Burstness功能生成了2012—2023年人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域的高突現(xiàn)度技術(shù)類別，并列出了其中突現(xiàn)度排名前十位的技術(shù)類別（見表5），軟件設(shè)置的年份（Year）選擇2012—2023，時(shí)間切片（Years Per Slice）設(shè)置為1，其他設(shè)置同上。

從表5中可以發(fā)現(xiàn)，T01-J05B4P （數(shù)據(jù)應(yīng)用程序）的 Burst 值最大，達(dá)到了122.38，該技術(shù)類別突現(xiàn)的時(shí)間跨度為2012到2016年，說明利用人工智能技術(shù)對體育領(lǐng)域的數(shù)據(jù)開發(fā)相關(guān)程序進(jìn)行應(yīng)用管理是近年來研究的熱點(diǎn)。若以2016年為分界點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)，W01-C01P2、W01-C01D3C、T01-N01B1、W01-C01G8等與競技體育相關(guān)的領(lǐng)域發(fā)展更為充分，體育博彩、體育便攜式設(shè)備、體育智能通訊等領(lǐng)域都陸續(xù)與人工智能技術(shù)展開了合作，說明競技體育作為體育的尖端，引領(lǐng)和掌握著體育領(lǐng)域的最先進(jìn)技術(shù)與成果。T01-N01A2D（社會(huì)媒體/虛擬社區(qū)）在前期的發(fā)展較好，說明人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域的應(yīng)用研發(fā)前期依據(jù)集中在娛樂游戲領(lǐng)域，但由于游戲迭代升級迅速的特征，后期此領(lǐng)域的發(fā)展可能在各時(shí)間段有著新的需求和發(fā)展方向，轉(zhuǎn)換的名稱也較為頻繁，諸如W04-X01、T05-H05E、T01-J08A3都反映出人工智能技術(shù)在運(yùn)動(dòng)游戲和娛樂領(lǐng)域的發(fā)展變化。

隨著人工智能技術(shù)的成熟和子類技術(shù)的分化，全球?qū)⑷斯ぶ悄芗夹g(shù)轉(zhuǎn)向了與人類更加貼近的教育、醫(yī)療等領(lǐng)域，學(xué)校體育、體醫(yī)融合等時(shí)代的新詞匯也頻繁涌現(xiàn)。人工智能技術(shù)在此類領(lǐng)域的發(fā)展并非一蹴而就，而是一個(gè)持續(xù)演變和積累的過程，T01-N01D3（遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸）、W04-X01C（體育電教裝置）、T01-J30A（教育輔助工具）、T01-N01B3（在線教育）集中體現(xiàn)了人工智能技術(shù)在體育教學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，隨著全球教育數(shù)字化的轉(zhuǎn)型，體育教育技術(shù)的發(fā)展也在不斷拓寬和加強(qiáng)，相關(guān)技術(shù)在學(xué)生體質(zhì)檢測、體育中高考、體育教師職業(yè)發(fā)展等方面愈發(fā)智能化、智慧化。T01-J06A1（醫(yī)療信息系統(tǒng)）是人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域開墾的新領(lǐng)域，研發(fā)人員應(yīng)關(guān)注到人工智能技術(shù)在輔助特殊人群康復(fù)方面具有顯著效能，例如虛擬現(xiàn)實(shí)游戲?qū)τ谝钟舭Y的積極作用［20］，腦機(jī)接口、智能假肢、智能式便捷機(jī)器人對殘障人群運(yùn)動(dòng)能力的恢復(fù)與增強(qiáng)等，太極拳對特殊人群的康復(fù)同樣被證實(shí)有正向反饋性。

4 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對全球人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用的討論

從主觀層面看，全球人工智能在體育領(lǐng)域應(yīng)用專利必然處于攀升階段。但為了更加科學(xué)、客觀地對其作出預(yù)測與分析，本研究結(jié)合所獲取數(shù)據(jù)來源的特殊性，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成非線性結(jié)構(gòu)模型預(yù)測。在非線性預(yù)測中，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通常將單極性Sigmoid函數(shù)設(shè)為激活函數(shù)，以此完成模型結(jié)構(gòu)確定和參數(shù)設(shè)置［21］。在遵循BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部原理及運(yùn)算的基礎(chǔ)上，本研究繪制了圖7、圖8所示的訓(xùn)練擬合效果圖。一是從數(shù)據(jù)訓(xùn)練的梯度和步長看，其整體趨于遞減且誤差控制在穩(wěn)定的區(qū)間；二是從擬合值R值的輸出來看，全球相關(guān)專利訓(xùn)練擬合值及測試數(shù)據(jù)、全部數(shù)據(jù)的擬合值均高于0.94，分別達(dá)到0.99329、0.98471、0.98706，這表明此次模擬擬合的效果好，構(gòu)建的訓(xùn)練模型適用于對2004—2027年此時(shí)期的全球相關(guān)專利申請數(shù)量進(jìn)行預(yù)測。

同時(shí)，在全球人工智能技術(shù)極速發(fā)展的背景下，全球范圍內(nèi)的各種經(jīng)濟(jì)、政治、文化等因素均會(huì)對其發(fā)展產(chǎn)生相應(yīng)的影響。特別是人工智能技術(shù)具有更新迭代快的屬性，導(dǎo)致彼此相隔時(shí)間久遠(yuǎn)的發(fā)展階段表征在預(yù)測上不具備所必須的參考意義，綜上，本研究對1999年前的全球相關(guān)專利申請數(shù)據(jù)予以舍棄。

此外，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定預(yù)測模型首要對某時(shí)間段的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)訓(xùn)練（本研究選擇為所獲數(shù)據(jù)的前5年數(shù)據(jù)），因而，本研究最終截取了2004—2027年間的預(yù)測數(shù)據(jù)，所運(yùn)行得到的數(shù)據(jù)如表6所示。

表6從真實(shí)值、預(yù)測值、絕對與相對誤差4個(gè)方面清晰地呈現(xiàn)了2004—2027年間對于相關(guān)專利的預(yù)測，在預(yù)測誤差方面，除2004年和2005年外，其他年份的預(yù)測誤差遠(yuǎn)低于10％，結(jié)合圖8的訓(xùn)練擬合數(shù)值與圖9的數(shù)據(jù)軌跡的吻合性（幾乎完全重合），能夠確定本次預(yù)測結(jié)果的科學(xué)性、精準(zhǔn)性。同時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)，從2004—2027年的預(yù)測誤差大致呈遞減態(tài)勢，并且自2016年后，預(yù)測誤差幾乎在1％以下，接近于零，一是表明隨著數(shù)據(jù)累積量的增加，訓(xùn)練模型的成熟度更突出；二則證實(shí)鄰近年份之間的社會(huì)環(huán)境大致相似，在沒有突發(fā)意外干擾的情況下，訓(xùn)練模型對于鄰近年份的預(yù)測誤差出入極小。2004年、2005年實(shí)則已經(jīng)進(jìn)入人工智能發(fā)展的平穩(wěn)期，其相對誤差較大原因在于，一是由于年代久遠(yuǎn)，且當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)量小導(dǎo)致訓(xùn)練模型對此預(yù)測的差異較大，二是由于2000年以前人工智能技術(shù)發(fā)展處于低谷期，訓(xùn)練模型依此時(shí)期的數(shù)據(jù)所導(dǎo)致的預(yù)測慣性所致。

在對現(xiàn)有數(shù)據(jù)預(yù)測的基礎(chǔ)上，本研究對2022—2027年的相關(guān)專利量同樣作出了預(yù)測。如表6所示，未來幾年的預(yù)測值分別為1 060、1 198、1 356、1 128、1 231、1 189，數(shù)量絕對值均在1 000以上，表明隨著人工智能技術(shù)進(jìn)入縱深發(fā)展期，人工智能領(lǐng)域大舉進(jìn)入體育的各個(gè)領(lǐng)域，未來其在體育領(lǐng)域應(yīng)用專利的態(tài)勢將持續(xù)保持在非常高的熱度。在2024年后，全球相關(guān)專利技術(shù)的發(fā)展速度稍有下降，表明彼時(shí)其發(fā)展或許將邁入提質(zhì)增效的新階段，其發(fā)展將面臨瓶頸期。日后全球此領(lǐng)域的發(fā)展將注重質(zhì)量與數(shù)量的同向同行，體育各領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄芗夹g(shù)的應(yīng)用將會(huì)更強(qiáng)調(diào)實(shí)用性。此外，可以發(fā)現(xiàn)，2022—2027年間的部分?jǐn)?shù)據(jù)（真實(shí)值、預(yù)測值、絕對誤差、相對誤差）存在殘缺或處于尚未飽和階段，原因在于按照國際慣例，專利申請滿18個(gè)月方即行公布［22］。

綜上，通過真實(shí)、客觀的數(shù)字演算，發(fā)現(xiàn)未來全球人工智能應(yīng)用于體育領(lǐng)域的專利數(shù)量發(fā)展仍然維持在相當(dāng)可觀的絕對量。但同時(shí)發(fā)現(xiàn)，其發(fā)展態(tài)勢并非理想預(yù)測中直線式的絕對上漲，在2024年后預(yù)計(jì)出現(xiàn)小幅下滑的趨勢，這表明隨著人工智能技術(shù)的逐步成熟和飽和，人工智能技術(shù)在體育各個(gè)領(lǐng)域的研發(fā)將進(jìn)入深水期，各國家未來會(huì)更為注重專利的質(zhì)量和效益問題。

5 全球人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用的啟示

5.1 構(gòu)筑“全方位”人才高地，賦能專利創(chuàng)新技術(shù)支撐

人工智能是一項(xiàng)融合多學(xué)科、多領(lǐng)域人才資源的創(chuàng)新技術(shù)，其在體育領(lǐng)域的應(yīng)用是綜合性問題。對于有關(guān)的技術(shù)性、倫理性、經(jīng)濟(jì)性難點(diǎn)需要體育專家、人工智能專家、人文社科類專家等的協(xié)同發(fā)力。高等體育院校應(yīng)充分利用院校人才優(yōu)勢、體育資源條件，通過設(shè)置體育人工智能相關(guān)學(xué)科、開展相關(guān)課程，培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代體育專業(yè)所需的智慧體育人才，推進(jìn)國家、社會(huì)、高校三位一體的創(chuàng)新與輸出。例如，北京體育大學(xué)、首都體育學(xué)院先后建立與人工智能的有關(guān)專業(yè)和研究方向。此外，有關(guān)企業(yè)要統(tǒng)籌人才智慧，加速企業(yè)迭代升級。通過加大技術(shù)研發(fā)，為高新人才提供優(yōu)質(zhì)保障，吸引全球的頂尖人才，打造復(fù)合型的體育人工智能團(tuán)隊(duì)。

5.2 出臺“全面化”法律條案，規(guī)避人工智能倫理風(fēng)險(xiǎn)

人工智能在體育領(lǐng)域的應(yīng)用同樣伴隨著倫理性、隱私性的問題，特別是隨著人工智能在體育領(lǐng)域的全面滲透，有關(guān)的法律法規(guī)和道德倫理機(jī)制的建設(shè)亟需加強(qiáng)。特別是專利作為知識產(chǎn)權(quán)的重要形式，更容易觸及法律層面的問題，國內(nèi)體育人工智能領(lǐng)域的發(fā)展需要積極借鑒域外經(jīng)驗(yàn)，出臺配套法律法規(guī)予以規(guī)范［24］。例如，英美相繼發(fā)布《促進(jìn)創(chuàng)新的人工智能監(jiān)管方法》《人工智能權(quán)利法案藍(lán)圖》等強(qiáng)調(diào)了AI使用的公平性、安全性及問責(zé)治理等內(nèi)容，加強(qiáng)了對人工智能治理的法律保障。

5.3 規(guī)劃“全局性”發(fā)展戰(zhàn)略，打造立體多元應(yīng)用體系

全民健身智慧化、體育場館智能化、學(xué)校體育數(shù)字化、數(shù)字體育經(jīng)濟(jì)等高頻詞對國內(nèi)體育人工智能發(fā)展提出了現(xiàn)實(shí)需求。我國互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量為世界之最，海量用戶數(shù)據(jù)為我國人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展提供了源源不斷的信息資源，相關(guān)科研機(jī)構(gòu)要充分利用好國內(nèi)數(shù)據(jù)優(yōu)勢以促進(jìn)智能體育發(fā)展，著眼于“全局性”戰(zhàn)略思維。關(guān)注人工智能在學(xué)校體育、競技體育、全民健身、體育旅游、體育設(shè)施等眾多領(lǐng)域的專利開發(fā)，滿足數(shù)字時(shí)代下人們的新需求，特別是與民生相關(guān)的場景，要注重專利的應(yīng)用性和實(shí)用性問題。例如，當(dāng)前學(xué)校體育領(lǐng)域研發(fā)的智慧跑道、群眾體育領(lǐng)域備受推崇的虛擬健身方式等。

5.4 構(gòu)建“全輻射”技術(shù)中心，促進(jìn)專利布局協(xié)調(diào)有序

通過分析發(fā)現(xiàn)，重點(diǎn)專利權(quán)人及重點(diǎn)專利申請國等都表現(xiàn)出明顯的地域性色彩，其分布集中在經(jīng)濟(jì)體量和科技創(chuàng)新領(lǐng)先的大國，并且在重點(diǎn)企業(yè)等的輻射下，以上各國各區(qū)域的體育人工智能技術(shù)能夠得到同步的改進(jìn)和長足的發(fā)展。以美國為例，在硅谷等的示范中心的帶動(dòng)下，美國各州人工智能專利呈現(xiàn)特色化的發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)了人工智能專利的差異化布局［25］。未來我國可以通過區(qū)域技術(shù)中心的拉動(dòng)作用，引導(dǎo)各地企業(yè)根據(jù)本地區(qū)的地域特色、優(yōu)勢項(xiàng)目針對性地發(fā)展相關(guān)專利技術(shù)，同時(shí)，需要做好對區(qū)域間技術(shù)鴻溝過大的規(guī)避工作，減小創(chuàng)新技術(shù)差距。

6 結(jié) 語

全球人工智能技術(shù)在體育領(lǐng)域的應(yīng)用越發(fā)廣泛，各國對此也愈發(fā)重視。隨著未來人工智能技術(shù)與體育的深度融合發(fā)展，將不斷誕生和產(chǎn)出更加豐富多元的專利成果體系。在此背景下，我國應(yīng)該建立健全的人才培養(yǎng)體系，培養(yǎng)具備人工智能、體育科學(xué)和法律知識的交叉型人才；制定相關(guān)法律法規(guī)和政策支持，明確體育人工智能專利的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和倫理規(guī)范等方面的要求；建設(shè)體育人工智能應(yīng)用示范中心，并開展相關(guān)的示范項(xiàng)目和推廣活動(dòng)，促進(jìn)技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化；成立體育人工智能技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新中心，集聚優(yōu)秀科研團(tuán)隊(duì)和技術(shù)人才；從而搭建起一條從人才到法律、應(yīng)用、技術(shù)中心的立體化體系，以促進(jìn)我國體育人工智能專利技術(shù)的國際化發(fā)展，使人工智能技術(shù)為我國體育的發(fā)展不斷增磚添瓦。

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