FIPM - ein operationales Interaktions- und Prozessmodell für Spielgeschehen im Fußball

• Applicant: Professor Dr. Bernd Radig
• Subject Area: Automation, Mechatronics, Control Systems, Intelligent Technical Systems, Robotics
• Term: from 2004 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5416780

Die kompetente Analyse von Fußballspielen erfordert die Beurteilung des Spieles mit und ohne Ball. Hierfür reichen bisher entwickelte Sportspielmodelle, die sich auf die Beurteilung von Aktionen am Ball beschränken, nicht aus. Dieses Forschungsprojekt untersucht deshalb Sportspielmodelle für eine kompetentere Sportspielanalyse im Fußball und deren automatische Erstellung und Nutzung. Um die kompetente Analyse von Spielen zu automatisieren, ist es notwendig, (1) robustere und genauere Sensorsysteme zu entwickeln; (2) Spielanalysemodelle zu erforschen, die den Interaktions- und Prozesscharakter des Fußballspiels repräsentieren und aus denen man das Geschehen im Kontext von Spielsituationen bewerten kann; (3) Sensordateninterpretationssysteme zu realisieren, die das Spielgeschehen "mit den Augen von Fußballtrainern sehen" und (4) Spielanalyseverfahren zu implementieren, die das Geschehen in der "Sprache" von Fußballexperten erklären und diagnostizieren. Das Ziel des hier beantragten Forschungsprojektes ist deshalb der Entwurf von FIPM (Football Interaction and Process Model), einem ausdrucksstarken Modell des Spielgeschehens, das durch das Softwaresystem FIPM Engine operationalisiert wird: FIPM stellt eine abstrahierte Modellierungssprache für Spielgeschehen im Fußball zur Verfügung. Die Sprache benutzt Prozesse und Prozessinteraktionen als Grundbausteine der Beschreibung und unterstützt die Modellierung von hierarchischen, zeitlich überlappenden und interagierenden Unterprozessen. Diese Sprachmittel erlauben komplexe Teilprozesse des Spielgeschehens, wie zum Beispiel Flügelangriffe oder Verteidigungsbewegungen zu repräsentieren und analyserelevante Informationen abzuleiten. FIPM Engine baut FIPM Modelle aus Messdaten, die von einem mikrowellenbasierten Positionstrackingsystem geliefert werden automatisch auf und kann aus den akquirierten Modellen Informationen über die Spielfähigkeit von Spielern und Mannschaftsteilen und über koordinierte komplexe Handlungen ableiten. Zum Modellaufbau wird der kontinuierliche Strom von Positionsdaten in Prozessepisoden segmentiert, die Episoden mit Hilfe von Prozessmodellen klassifiziert, abstrahiert und dann in einer Episodendatenbank abgespeichert. Ferner werden Inferenzmechanismen bereitgestellt, die Spielanalysen und Spielzusammenfassungen aus Expertensicht erstellen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Professor Michael Beetz, Ph.D.; Professor Dr. Ulrich Hartmann