Jak teoria sieci ujawnia wcześniej nieznane wzorce w sporcie

Jeśli kiedykolwiek oglądałeś piłkę nożną, poznasz subtelne różnice w taktyce i formacji między różnymi drużynami. Jest długa gra w piłkę, gra w rzucanie, obrona strefowa i tak dalej. Wiele drużyn ma specyficzne style gry, które fani podziwiają i nienawidzą.

Innowacje są powszechne, a zespoły stale przyjmują lub rezygnują z nowych taktyk. A biorąc pod uwagę międzynarodowy charakter futbolu, nowe idee szybko się rozprzestrzeniały, gdy zawodnicy i trenerzy przenoszą się z jednej drużyny i kraju do drugiego.

Łatwo więc sobie wyobrazić, że trudno jest grać naprawdę wyjątkową marką futbolu, używając taktyki i umiejętności, których nie kopiuje żadna inna drużyna.

To nie do końca prawda, twierdzą Laszlo Gyarmati z Katar Computing Research Institute i kilku kumpli. Ci goście zastosowali podejście oparte na teorii sieci, aby scharakteryzować grę wszystkich najlepszych drużyn w Hiszpanii, Niemczech, Włoszech, Francji i Anglii. I mówią, że ta metryka pokazuje, że chociaż wiele drużyn ma podobne style gry, jedna drużyna wyróżnia się jako naprawdę wyjątkowa, grając styl piłki nożnej, z którym żadna inna drużyna nie może się równać.

Miłośnicy piłki nożnej nie będą zaskoczeni, gdy dowie się, że to hiszpańska drużyna FC Barcelona, ​​jedna z najbardziej utytułowanych drużyn piłkarskich na świecie. Barcelona była pionierem w piłce nożnej zwanej tiki-taka, której żadna inna drużyna nie była w stanie opanować (z godnym uwagi wyjątkiem hiszpańskiej drużyny narodowej, która zazwyczaj ma w swoich szeregach duży kontyngent graczy Barca).

Tiki-taka charakteryzuje się szybkimi krótkimi podaniami i szybkim ruchem zawodników. Chodzi o to, aby zdominować posiadanie piłki. Stanowi to ostry kontrast z konwencjonalną taktyką, która koncentruje się na formacjach graczy.

Ale chociaż różnica w grze między Barceloną a innymi zespołami jest stosunkowo łatwa do zauważenia, trudno jest scharakteryzować za pomocą cech w grze, takich jak gole, faule, rzuty rożne i tak dalej. W rzeczywistości scharakteryzowanie natury gry w piłkę nożną na podstawie danych zebranych na boisku okazało się frustrujące dla naukowców zajmujących się sportem.

Jednak w ostatnich latach naukowcy zajmujący się sportem zaczęli gromadzić znacznie bardziej szczegółowe dane, takie jak liczba wślizgów, fauli, strzałów celnych i niecelnych i tak dalej. Ale to podania między graczami zafascynowały teoretyków sieci.

Sieć podań drużyny piłkarskiej składa się z graczy jako wierzchołków, a podań między graczami jako krawędzi, powiedzmy Gyarmati i spółka. Tworzy to sieć, którą można następnie badać pod kątem jej unikalnych cech.

Do tej pory teoretycy sieci koncentrowali się w swoich analizach na wielkoskalowych właściwościach przechodzących sieci, takich jak siła połączeń między konkretnymi graczami – jak często się do siebie przechodzą, centralność pośrednictwa, która mierzy wagę graczy w sieci oraz wkrótce. To z pewnością przydatne i dostarczyło fascynującego wglądu w mocne i słabe strony niektórych zespołów.

Ale Gyarmati i spółka przenoszą to sieciowe podejście na znacznie głębszy poziom. Ci faceci skupili się na sekwencji podań, które mają miejsce między graczami, a następnie zapytali, jakie wzorce się pojawiają.

Skupiają się więc na sekwencjach trzech przejść. Istnieje pięć różnych wzorów, które może przyjąć sekwencja trzech przejść: ABAB, ABAC, ABCA, ABCB i ABCD. Na przykład sekwencja ABAB występuje, gdy gracz 1 przechodzi do gracza 2, który przechodzi z powrotem do gracza 1, który ponownie przechodzi do gracza 2. A jeśli ta sama sekwencja ma miejsce między graczami 3 i 4, nadal jest oznaczona jako sekwencja ABAB.

Gyarmati i spółka rozpoczynają analizę na podstawie danych ze wszystkich 380 meczów rozegranych przez 20 drużyn z najwyższej ligi hiszpańskiej.

Następnie wykreślają, ile razy każdy zespół używa sekwencji ABAB, sekwencji ABAC, sekwencji ABAC i tak dalej. Wyniki są odkrywcze – Barcelona wyróżnia się jak obolały kciuk.

Okazuje się, że poza Barceloną wszystkie hiszpańskie drużyny wykonują podania z podobnym rozkładem sekwencji. Jednak Barcelona wyraźnie używa więcej sekwencji ABAB i ABCB, używając znacznie mniej sekwencji ABCA i ABCD.

Co więcej, gdy Gyarmati i spółka wykorzystują analizę skupień, aby zobaczyć, które zespoły używają podobnych wzorców sekwencji, różne klastry pojawiają się wśród zespołów o podobnych wzorcach gry. Barcelona jest jednak klasą samą w sobie.

A na skalę europejską wyjątkowość Barcelony jest jeszcze bardziej niezwykła. Gyarmati i spółka kontynuują analizę, badając wszystkie inne najlepsze zespoły lotnicze w Anglii, Włoszech, Francji i Niemczech.

Wyniki pokazują kilka innych odstających pozycji, które są nieco oddalone od pozostałych, takich jak włoska drużyna Torino i angielska drużyna West Ham United. Ale znowu, Barcelona różni się od siebie w lidze, grając w stylu, którego nie może dorównać żadna inna drużyna.

To fascynujący wgląd w naturę piłki nożnej. I w przeciwieństwie do wielu innych wskaźników mierzących sport, daje jasny obraz tego, w jaki sposób gra Barcelony różni się od wszystkich innych. Więc inne zespoły mają określone wzorce do skopiowania, jeśli się odważą.

I otwiera możliwość, że podobne rodzaje analizy mogą dostarczyć wglądu w inne rodzaje sieci dynamicznych, takich jak sieci metaboliczne, sieci pokarmowe, sieci społecznościowe i tak dalej.

Zajęło Barcelonie lata, jeśli nie dziesięciolecia, aby udoskonalić tiki-takę. Ale przy tego rodzaju analizie może nie minąć dużo czasu, zanim ktoś inny będzie grał w piłkę nożną tej samej unikalnej marki.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1409.0308 : Poszukiwanie unikalnego stylu w piłce nożnej

ukryć