Intelligenza artificiale e virtual coaching per la Maratona di Roma
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Intelligenza artificiale e virtual coaching: la sfida di Integris alla Maratona di Roma del 7 aprile

Dopo la 42 km di New York, il team podistico della società IT, capitanato dal campione Daniele Meucci, si appresta alla seconda impresa nella capitale italiana. Sensori IoT e Big Data Analytics hanno guidato la preparazione sportiva dei dieci atleti amatori, pronti al personal best. Ma la grande novità riguarda il lancio di SAM, una dashboard online per il monitoraggio delle prestazioni e l’erogazione di tabelle d’allenamento

Team Integris con Meucci
Team Integris con Meucci
Arianna Leonardi

 

Ogni anno la Maratona di Roma richiama migliaia di partecipanti entusiasti, grazie al suo percorso pieno di fascino e allo scenario mozzafiato. Oltre a ospitare gesta atletiche, l’edizione 2019 del 7 aprile diventerà anche teatro di una nuova sfida, tutta tecnologica: si tratta di testare i progressi della Big Data Analytics in ambito sportivo con il team di corridori Integris. L’obiettivo è migliorare le performance agonistiche dei runners con l’ausilio di strumenti hardware e software per il virtual coaching, dai sensori smart al cloud computing, dalle mobile app agli algoritmi predittivi.

 

Correre con sensori e analytics

Nel 2018 la società IT, specializzata in soluzioni analitiche e di cognitive computing, infatti, ha dato avvio a un programma di sperimentazione (denominato Top Tap Run) per l’utilizzo dell’Internet of Things e dell’intelligenza artificiale nella preparazione podistica. Ha così selezionato, nella cerchia di collaboratori e conoscenti, una squadra di dieci atleti amatori pronti a correre la Maratona di New York dello scorso novembre.

Nei mesi di allenamento pre-gara, i runners sono stati monitorati da appositi wearable (dispositivi indossabili sensorizzati) che hanno permesso di rilevare informazioni sulle performance e sullo stato di forma (velocità, durata, appoggio del piede, battito cardiaco e così via). Tutti questi dati (disponibili ai singoli atleti tramite mobile app per monitorare autonomamente i progressi) sono stati quindi incrociati con altri indicatori medicali (ad esempio, gli esami del sangue) e analizzati dal pool di data scientists di Integris sia per stimare il risultato atteso in maratona sia per regolare il piano di allenamento in base a fattori quali la propensione agli infortuni e l’indice di stanchezza.

A guidare l’operazione, l’esperienza di un pluripremiato maratoneta e mezzofondista, il toscano Daniele Meucci, che oltre a essere un atleta di alto livello, ha conseguito una laurea in Ingegneria dell’Automazione e da tempo collabora con il laboratorio di ricerca e sviluppo Integris di Pisa.

Team Integris con Meucci
Il Team Integris con Daniele Meucci, campione europeo di maratona

 

Presidente Daniel Lanaro
Daniel Lanaro, Presidente e CEO di Integris

«Il nostro progetto di sport e tecnologia – ha spiegato Daniel Lanaro, Presidente e CEO di Integris – è iniziato quasi per scherzo, quando abbiamo scoperto che tra i nostri ingegneri esperti di robotica c’era il campione di maratona europeo Meucci. Con lui abbiamo iniziato una serie di dialoghi sui potenziali benefici dell’Internet of Things e della Big Data Analytics in ambito sportivo e da lì abbiamo approfondito l’argomento interfacciandoci con università e centri di ricerca. Abbiamo potuto osservare che il potenziale delle nostre soluzioni e in generale dell’intelligenza artificiale è davvero molto interessante sia al fine di migliorare le prestazioni personali dell’atleta sia per la prevenzione degli infortuni».

 

 

Lanaro Meucci Fares
Il maratoneta e mezzofondista Daniele Meucci (al centro) con la dirigenza di Integris: il Presidente e CEO Daniel Lanaro (a sinistra) e il Direttore Commerciale Dario Fares (a destra)

 

Smart Runners con il virtual coach

Con la Maratona di Roma e il nuovo titolo Integris Smart Runners, il progetto è arrivato alla sua fase 2.0.

L’esperienza americana ha permesso agli atleti di migliorare le tecniche di corsa e la conoscenza di se stessi per puntare al record personale nella competizione capitolina, ma nel frattempo anche la tecnologia ha fatto progressi nel perfezionare le funzionalità analitiche e l’attendibilità degli algoritmi (i modelli matematici sono stati affinati per ridurre le discrepanze tra risultati attesi in gara ed effettivamente conseguiti).

Tuttavia, la vera innovazione dopo la maratona nella Grande Mela riguarda il virtual coaching, ovvero la possibilità di elaborare grazie all’intelligenza artificiale un programma di training personalizzato in base alle condizioni fisiche dell’atleta e alle performance ottenute durante gli allenamenti. Il punto di arrivo del progetto podistico di Integris infatti è il lancio di una dashboard online (nome in codice SAM, ovvero Smart Assistant Marathon) previsto entro la prossima estate (il rilascio della versione beta è fissato a cavallo tra i mesi di maggio e giugno).

Qualsiasi corridore, indipendentemente dal tipo e dal marchio di tracker utilizzato potrà effettuare l’iscrizione a SAM e caricare all’interno dell’area personale i propri dati di performance e di salute. L’intelligenza artificiale penserà al resto, ovvero a stilare una tabella di allenamento dinamica (che varia nel tempo in base all’andamento dell’atleta) e sicura (che protegge il runner da eventuali infortuni o cali prestazionali dovuti alla stanchezza).

Nello specifico, le funzionalità presenti nella dashboard permetteranno di effettuare valutazioni relative alla qualità della corsa e analisi predittive rispetto ai risultati attesi, stilando automaticamente le schede di preparazione tecnica.

L’assistente virtuale inizialmente sarà strutturato per raccogliere in automatico e processare le informazioni provenienti dai principali dispositivi per il running attualmente in commercio (ad esempio gli sport watch di Garmin e Polar oppure eventuali sensori specifici come i footpod), ma permetterà anche l’inserimento manuale dei dati, confermando la caratteristica agnostica della piattaforma.

 

L’AI che fa la vera differenza

Come sottolineano gli esperti di Integris, infatti, il cuore delle applicazioni IoT per lo sport (ma anche in via generale) risiede nell’artificial intelligence che fornisce evidenze utili a comprendere le condizioni attuali e le performance attendibili, indipendentemente dalla tipologia di strumenti utilizzati per la raccolta dei dati.

«Per il nostro progetto – ha chiarito Lanaro – abbiamo testato sensori di vario tipo, proprio perché non rappresentano un elemento discriminante. A fare la differenza è piuttosto la capacità di analizzare i dati, di scovare correlazioni ed evidenze che all’occhio umano possono sfuggire. Nell’attività sportiva, ma anche per tutte le altre applicazioni: Integris infatti è specializzata in soluzioni di data analytics e cognitive computing indirizzate soprattutto al settore Industria, Finance e Telecomunicazioni, ma alla base ci sono sempre gli stessi algoritmi e la stessa tecnologia. La finalità rimane identica: incrociare le informazioni, comprendere i fenomeni attuali e predire le situazioni future».

 

I device IoT per lo sport

Il progetto Integris fornisce un esempio di eccellenza nell’utilizzo dell’Internet Of Things e della Big Data Analytics al servizio dello sport. Se l’ambito podistico rappresenta probabilmente la punta dell’iceberg del fenomeno, sono sempre più diffuse applicazioni di vario genere dedicate a qualsiasi disciplina.

Oggi è regolarmente in commercio una pletora di sensori impiegati in campo sportivo con diverse finalità: ad esempio, i palloni intelligenti utilizzati nel football americano rilevano informazioni su traiettoria, velocità e potenza dei lanci mentre nel basket raccolgono dati sui tiri effettuati in allenamento identificando quali sono andati a segno; nel golf, invece, gli orologi Gps forniscono indicazioni sui movimenti del giocatore suggerendo come migliorare l’esecuzione dello swing (la rotazione che permette di alzare la palla dal terreno lanciandola in direzione dell’obiettivo); nel tennis i chip applicati sui manici delle racchette o sui polsini permettono il monitoraggio di tutti gli aspetti critici del gioco e dei colpi.

Non bisogna quindi tralasciare la crescente diffusione delle fitness bands che offrono un controllo quotidiano costante delle condizioni fisiche e delle attività svolte nell’arco dell’intera giornata e non soltanto durante le sessioni di allenamento, rilevando informazioni come il numero di passi, il battito cardiaco o le ore di sonno. Sempre più popolari anche le smart shoes (le scarpe sensorizzate) che stanno attirando l’interesse e gli investimenti sia dei grandi brand di calzature sia dei colossi del mondo hi-tech.

L’innovazione IoT per lo sport corre sempre più veloce e tra le nuove frontiere ci sono alcuni fenomeni che vanno tenuti sotto stretta osservazione. Innanzitutto l’edge computing per cui l’elaborazione dei dati si sposta in parte alla fonte, sui microprocessori degli smart devices deputati alla raccolta delle informazioni, quindi a monte dei processi analitici di più ampio raggio effettuati nel cloud. Inoltre, bisogna guardare ai progressi nell’ambito dell’ingegneria tessile: vanno sempre più “di moda” i capi di abbigliamento realizzati con fibre intelligenti oppure dotati di sensori stampati a getto di inchiostro in grado di rilevare e trasmettere i parametri vitali dell’utilizzatore.

 

I dispositivi adottati da Integris

Durante la preparazione per la maratona di New York, gli atleti di Integris indossavano magliette, calzini e cavigliere intelligenti in grado di monitorare continuamente alcuni valori tecnici come il numero di passi al minuto (cadenza) e il tempo di percorrenza al chilometro (ritmo), ma anche di registrare i dati relativi al percorso (ad esempio la lunghezza, i dislivelli e l’altimetria) e alcuni parametri medici (la frequenza del battito cardiaco o la quantità di calorie consumate).

Per la gara capitolina è stata introdotta una nuova tipologia di dispositivi: si tratta del sensore di movimento a nove assi Runscribe Footpod da allacciare alla stringa delle scarpe, che permette di collegarsi all’apposita app per dispositivi Android e iOs, garantendo la rapida visualizzazione dei dati raccolti in allenamento, il monitoraggio dei progressi e alcuni insights di base sulla qualità della corsa.

Il dispositivo è in grado di rilevare non solo le metriche tradizionali come velocità e distanza, ma anche dati che permettono di calcolare con maggiore accuratezza l’efficienza e gli shock della corsa: ad esempio, è possibile analizzare il tipo di movimento e di appoggio del piede (cioè se l’atleta soffre di pronazione o supinazione), valutare la simmetria di potenza delle gambe oppure stimare l’energia necessaria per il mantenimento del passo.

Wearable
Il Runscribe Footpod utilizzato per la Maratona di Roma dal Team Integris

 

Training su misura e predictive analytics

Tutti questi indicatori, insieme a una serie di altri parametri medicali e di performance, servono ai software analitici e ai data scientists di Integris per ricavare informazioni estremamente utili al fine della preparazione atletica individuale. Per ogni maratoneta è possibile calcolare la propensione agli infortuni andando a valutare il tipo di movimenti e le eventuali sollecitazioni meccaniche dovute ad errata postura o direzione di spinta. “Grazie ai dati e agli algoritmi – ha commentato Lanaro – è possibile capire se si sta arrivando al limite fisico e si rischia una rottura dei legamenti o uno strappo muscolare”. Si può quindi correre ai ripari migliorando la tecnica di corsa, intervenendo a livello medico se necessario, calibrando l’intensità degli allenamenti.

Un altro insight particolarmente significativo è l’indice di stanchezza, che viene calcolato monitorando l’andamento delle performance durante il periodo di preparazione (il confronto tra più sessioni di allenamento permette di identificare inaspettati e pericolosi cali di prestazione).

Se lo smart training, l’allenamento intelligente e su misura, è tra i principali vantaggi della Big Data Analytics applicata alla corsa (la sopraccitata dashboard SAM fornisce un esempio eclatante), le funzionalità predittive rappresentano l’altro risvolto a maggiore valore aggiunto. Per ogni maratoneta del team Integris è stato fissato un obiettivo di tempo plausibile per chiudere la maratona nella Città Eterna, definito incrociando i dati relativi allo stato di forma e alle performance atletiche con informazioni addizionali come l’alimentazione pre-gara e addirittura le condizioni meteo nel giorno della manifestazione. La società dichiara un margine di approssimazione al massimo di dieci secondi, trascurabile su un tracciato di 42,195 chilometri, con tutte le variabili che possono intervenire sull’esito della prestazione.

 

Il fattore umano e l’istinto del coach

Dovremo quindi pensare a un futuro dove l’intelligenza artificiale e i servizi online di self-training soppianteranno definitivamente l’esperienza degli allenatori in carne e ossa?

Daniele Meucci
Il pluripremiato campione Daniele Meucci, mezzofondista e maratoneta

 

Secondo Meucci, coach virtuale e umano andranno di pari passo, tenendosi a braccetto. «Gli Analytics e l’Internet of Things – ha affermato il campione -offrono ottimi punti di riferimento per capire sia lo stato di preparazione fisica sia le probabilità di centrare gli obiettivi agonistici. A volte in allenamento non si ottengono i risultati previsti e i dati sono estremamente importanti per comprendere e rimuovere le cause sottostanti». La tecnologia però non è in grado di valutare gli aspetti psicologici ed emotivi dell’atleta: «Solo l’allenatore – ha sottolineato Meucci – può attribuire le ragioni di un insuccesso a uno stato mentale negativo o al contrario stimare se allenamenti troppo brillanti possono essere dettati dall’euforia del momento, ma risultare dannosi perché potrebbero affaticare il fisico prima della gara». Insomma, intelligenza umana e artificiale contano entrambe, ma su piani diversi, con gli analytics che permettono di valutare le performance e avvalorare le sensazioni, le competenze e l’esperienza delle persone. «Alla fine – ha ribadito il maratoneta – è sempre l’uomo che decide se fidarsi degli insights analitici».

«Certamente – ha concordato Lanaro – è solo il connubio tra l’esperienza delle persone e gli algoritmi descrittivi e predittivi a spingere le performance dell’atleta oltre i suoi limiti, a livelli inaspettati».

Ritratto Direttore Dario Fares
Dario Fares, Direttore Commerciale di Integris

Secondo Dario Fares, Direttore Commerciale di Integris, la tecnologia acquisterà sempre maggiore autorevolezza e “nei prossimi venti anni diventerà un fattore indispensabile nel professionismo sportivo”. «I sensori e le soluzioni analitiche – ha detto – sono diventate sempre più affidabili nel monitoraggio delle prestazioni e guadagneranno un’attendibilità crescente anche in funzione predittiva. Il loro utilizzo diventerà fondamentale per le squadre sportive e la pratica agonistica, esattamente come è successo per il mental coaching che, prima poco considerato, oggi è una disciplina strutturata, parte integrante nella carriera di un atleta professionista. Le stesse applicazioni poi verranno declinate a livello dilettantistico e consumer, per cui la tecnologia permetterà a chiunque di migliorare il proprio stato di salute e la qualità della vita stessa».

 

 

 

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