Jalkapallon EM-kisat ja YLE:n kisastudiot ovat taas tuoneet tilastot tutuksi katsojille. TV-lähetyksissä nähdään kuitenkin vain pintaraapaisu siitä, mitä kaikkea pelistä voidaan tänä päivänä tarkastella. Tässä jutussa kerron kuinka pelianalyysi on muuttunut vuosien saatossa ja esittelen joitakin tapoja tarkastella kentän tapahtumia, joita ei TV-lähetyksissä näe.
Tänä päivänä pelianalyysi on pitkälti automatisoitua. Ennen oli toisin. Kahvia ja aikaa kului, kun jokainen pelitapahtuma tallennettiin kiintolevylle tai ruutuvihkoon käsin. Tuloksen valmistuminen vei päiviä.
Nykyään kuvaa analysoivat Ihmisen sijaan väsymättömät konenäköalgoritmit.
Konenäkö perustuu usein neuroverkkoon, joka matkii ihmisaivoja. Neuroverkolle ei ohjelmoida valmiita käskyjä, vaan se oppii kokemuksesta kuten ihminenkin. Lähestymistapa toimii hyvin, kun oppimateriaalia on käytössä runsaasti. Neuroverkko ei kuitenkaan osaa ratkaista ennen näkemättömiä tilanteita.
Neuroverkon mennessä solmuun tarvitaan ihmistä apuun. Neuroverkkoja hyödyntävää kuva-analyysiä kutsutaankin tämän vuoksi puoliautomaattiseksi. Sen tulokset ovat saatavilla minuuttien tai tuntien kuluttua ottelun päättymisestä, mikä on toki huikea parannus aiempaan.
Kuva-analyysin sijaan pelin tarkasteluun voidaan käyttää myös puettavaa teknologiaa.
Puettava teknologia mahdollistaa täysin reaaliaikaisen palautteen ottelun aikana. Kuka väsyy tai kenellä ei ole tänään paras päivä? Tämän kaltaiset tiedot ovat valmentajan käytössä vaihtopenkillä, jos valmentaja niin haluaa.
Kun puettava teknologia otti ensiaskeleitaan, FIFA yritti hetken ajan kieltää sen käytön ilmeisesti peläten teknologian asettavan joukkueet eriarvoiseen asemaan. Lopulta FIFA:kin ymmärsi, ettei kehitystä voinut pysäyttää ja salli puettavan teknologian käytön kunhan pelaajien turvallisuus on varmistettu.
Puettavan teknologian juuret ovat mobiililaitteissa, joiden markkinoiden kasvu on laskenut pienten sensoreiden hintoja. Hieman liioitellen voidaan sanoa, että sensoreita, joita aiemmin löytyi vain miljoonien arvoisista hävittäjäkoneista, löytyy tänä päivänä matkapuhelinten ja kellojen lisäksi myös pelaajista.
Puettavava teknologia mittaa tavallisimmin pelaajien sykettä ja huolehtii pelaajien paikannuksesta. Tässä keskityn paikannusteknologiaan, koska se tarjoaa monipuolisen kattauksen käyttösovelluksia.
Puettavia paikannusteknologioita on kahta lajia: Satelliittipaikannus* ja lyhyen kantaman radioaaltoihin perustuva UWB-paikannus (Ultra-wideband).
Satelliittipaikannus on kaikille tuttu matkapuhelimista. Siinä missä matkapuhelin paikantaa käyttäjää joidenkin sekuntien välein, urheiluun tarkoitettu laite seuraa palaajaa kymmeniä kertoja sekunnissa. Tämä parantaa huomattavasti tarkkuutta erityisesti lajeissa, joissa nopeuden suunta tai suuruus muuttuu toistuvasti ja nopeasti.
Satelliittipaikannuksen isoin rajoite on, ettei pelaajaa voi paikantaa sisätiloissa, koska sinne satelliitin kantama ei yllä. Suurten stadioneiden korkeat katsomot aiheuttavat myös katveita satelliiteille, minkä vuoksi aivan sivurajan tuntumassa oleva pelaaja voi paikantua väärin.
UWB-paikannus kilpailee satelliittipaikannuksen kanssa jonkin verran paremmalla tarkkuudellaan. UWB-paikannus toimii myös sisätiloissa, mutta vaatii paikalliset tukiasemat joiden kantama on lyhyt. Siksi UWB-paikannusjärjestelmän liikuteltavuus on käytännössä olematon.
Liikuteltavuuden ja helppouden ansiosta satelliittipaikannus on ottanut johtavan aseman pelaajien paikannusteknologiana. Silti myös UWB-paikannusta käytetään, ja esimerkiksi Bundesliigassa siihen on luotettu jo vuosia.
Paikannuksen sovellusten kirjo on laaja. Paikannuksen avulla saadaan tietoa pelaajien fyysisestä kuormittumisesta ja joukkueen taktisesta suoriutumisesta.
Tyypillisiä fyysisen kuormituksen muuttujia ovat pelaajien ottelussa kulkema matka ja saavuttama nopeus. Lisäksi on ryhdytty laskemaan suuren nopeusalueen matkaa, jolla tarkoitetaan kertynyttä matkaa, kun ennalta määritetty nopeuskynnys ylittyy. Nopeuskynnys vaihtelee tarpeesta riippuen, mutta tyypilliset nopeuskynnykset asettuvat futiksessa välille 15–25 km/h.
Suuren nopeusalueen matkaa mittaamalla pyritään pääsemään kiinni siihen, kuinka usein pelaajat toistavat peleissä korkean intensiteetin työjaksoja.
Suuren nopeusalueen matkakertymät ovat huippufutiksessa kymmenistä metreistä joihinkin satoihin metreihin, riippuen pelaajan roolista ja valitusta kynnyksestä. Kun tätä verrataan pelaajan kulkemaan kokonaismatkaan — tyypillisessä jalkapallo-ottelussa pelaaja kulkee 10–12 km — huomataan, että valtaosa jalkapallo-ottelusta onkin kevyttä hölköttelyä tai kävelyä.
Korkealla nopeusalueella kertyvä matka myös vaihtelee suuresti pelaajien välillä. Johtuuko tämä siitä, että toiset pelaajat ovat laiskempia? Todennäköisesti ei.
Laitapelaajille ja hyökkääjille kertyy paljon korkean nopeusalueen juoksua, koska he juoksevat paljon pystyyn. Keskikenttäpelaajat ja topparit taas tekevät paljon lyhyitä pyrähdyksiä, joista useimmat eivät ylitä korkean nopeuden kynnystä ja siten kerrytä matkaa suurella nopeudella.
Juoksutehon avulla on mahdollista verrata pelaajia roolista riippumatta. Juoksuteho huomioi pelaajan nopeuden lisäksi myös pelaajan kiihtyvyyden. Tämä on olennaista, koska suurin teho saavutetaan sprinttijuoksun kiihdytysvaiheessa, ei maksiminopeudella.
Juoksuteho lasketaan pelaajien paikannustiedosta. Juoksutehon avulla myös keskikenttäpelaajien ja toppareiden, jotka eivät kiihdytä suuriin nopeuksiin, korkean intensiteetin suorituksista saadaan parempi kuva.
Paikannustiedon avulla voidaan myös tarkastella taktista onnistumista. TV:n katsojille lienee tuttu ns. lämpökartta (heatmap), joka kertoo värien avulla kuinka paljon aikaa pelaaja on viettänyt ottelussa milläkin kentän alueella.
Lämpökartta ei kuitenkaan tarjoa kovin paljoa hyödynnettävää informaatiota, koska pelaajien sijainti on ilmoitettu vain suhteessa kentän rajoihin. Parempi ratkaisu on suhteuttaa pelaajien sijainti muihin pelaajiin tai palloon.
Pelaajien keskinäistä sijoittumista kuvaavia muuttujia on lukematon määrä, ja niiden kaikkien läpikäyminen tässä on sula mahdottomuus. Jaan tässä (laskennallisesti) suhteellisen yksinkertaisia esimerkkejä, joiden laskemiseen tarvitaan vain tieto yhden joukkueen pelaajien sijainnista.
Pelaajien etäisyyksistä, ja niissä tapahtuvista muutoksista, kertovia muuttujia ovat joukkueen pituus ja leveys sekä joukkueen pelaajien keskimääräinen poikkeama joukkueen geometrisestä keskipisteestä. Kun pelaajien poikkeama geometrisestä keskipisteestä kasvaa, joukkueen tiiviys heikkenee.
Halusimme testata, kuinka pelaajien työmäärä vaikuttaa joukkueen tiiviyteen ottelun aikana. Oletimme, että kun joukkueen pelaajien työmäärä laskee, pelaajien etäisyys toisistaan kasvaa.
Tutkimuksen toteutti Jyväskylän yliopisto Johannes Hautamäen pro gradu -tutkielmana (tutkimus julkaistaan syksyllä). Pelaajien paikannusdata kerättiin kolmesta Veikkausliigan ottelusta Polarin Team Pro laitteistolla.
Kaikki tutkimuksen muuttujat johdettiin pelaajien sijaintitiedoista. Pelaajien työmäärää mitattiin juoksuteholla. Joukkueen tiiviys määritettiin laskemalla kaikkien pelaajien (paitsi maalivahdin) keskimääräinen poikkeama joukkueen geometrisestä keskipisteestä sekä kentän pituus- ja leveyssuunnassa että näiden resultanttina.
Pelaajien keskimääräinen juoksuteho vaihteli ottelun aikana, kun juoksutehoa tarkasteltiin sekä 5 minuutin että 15 minuutin jaksoissa, mutta juoksuteho ei laskenut systemaattisesti ottelun loppu kohti.
Monissa aiemmissa tutkimuksissa on havaittu, että pelaajien työmäärä vähenee ottelun lopussa. Työmäärän laskun ajatellaan johtuvan väsymisestä. Väsymiseen tai sen puuttumiseen vaikuttavat kuitenkin monet seikat, kuten ottelun tilanne, joukkueiden välinen tasoero ja ottelun merkityksellisyys. Siksi työmäärän alenemista ei aina havaita.
Meitä kuitenkin kiinnosti eniten juoksutehon ja pelaajien välisten etäisyyksien käyttäytyminen.
Tulokset osoittivat, että juoksutehon ja pelaajien välisten etäisyyksien välillä oli positiivinen korrelaatio. Tämä tarkoittaa, että kun pelaajien teho nousi ottelun aikana, myös pelaajien väliset etäisyydet kasvoivat. Tämä oli vastoin hypoteesia (ennustusta), jonka mukaan teho laskee väsymyksen takia, eivätkä väsyneet pelaajat jaksa säilyttää riittäviä etäisyyksiä toisiinsa.
Tulosten tulkinta on spekulaatiota, koska tutkimuksessa ei rekisteröity pallon liikettä, eikä siten voitu sanoa kumpi on hyökkäävä joukkue. Myöskään tehokasta peliaikaa ei mitattu.
Jos spekulaatiot kuitenkin sallitaan, voidaan olettaa, että pelaajien etäisyydet kasvoivat joukkueen hyökätessä (näin usein käy), ja siten pelaajien motivaatio työskennellä tehokkaasti oli korkeimmillaan hyökkäyksen aikana. Toisaalta on myös mahdollista, että matalan tehon jaksot liittyvät pelikatkoihin, joiden aikana joukkueella on aikaa kaventaa pelaajien välisiä etäisyyksiä minimaalisella työmäärällä.
Pelaajien fyysisen kuormituksen ja taktisen onnistumisen tarkasteleminen yhdessä avaa uuden ja mielenkiintoisen tavan ymmärtää ottelun aikaisia tapahtumia paremmin. Tulevaisuudessa myös eri teknologiat, kuten videokuva-analyysi ja puettava teknologia, tulevat varmasti täydentämään toisiaan entistä useammin. Analyysin muuttuessa koko ajan automaattisemmaksi, tulosten hyödyntäminen tulee mahdolliseksi myös alemmilla tasoilla ja pienemmillä resurseilla toimiville joukkueille.
Tässä kaikki tällä kertaa. Kiitos lukemisesta!
Jussi
* Puhekielessä satelliittipaikannuksesta käytetään synonyymia GPS. Tämä on väärin, sillä GPS viittaa vain Amerikkalaiseen järjestelmään, vaikka nykyiset ratkaisut osaavat hyödyntää myös muita järjestelmiä kuten Galileo (Eurooppa), GLONASS (Venäjä) ja BeiDou (Kiina). Siksi olisi parasta puhua vain satelliittipaikannuksesta tai käyttää lyhennettä GNSS (Global Navigation Satellite System).
