Wie Doktoranden KI-basierte Coaching-Technologien nach Japan bringen und den Sport revolutionieren

Die rasante Entwicklung der Künstlichen Intelligenz (KI) bietet zahlreiche Möglichkeiten, traditionelle Bereiche wie den Sport grundlegend zu verändern. Ein beeindruckendes Beispiel dafür sind die jüngsten Forschungsarbeiten von Doktoranden der University of Florida (UF), die ihre Erkenntnisse im Rahmen einer internationalen Konferenz in Japan, der Association for Computing Machinery CHI, präsentierten. Mollie Brewer und Kevin Childs, beide engagierte Forschungsstudenten im Bereich Ingenieurwissenschaften, haben mit ihrer Untersuchung zur Anwendung von KI im Coaching von College-Athleten einen bedeutenden Schritt in die Zukunft des Sports gemacht. Die Untersuchung fokussiert darauf, wie Trainer durch den Einsatz von Daten aus Wearables und vielfältigen Sensoren eine präzisere und datengetriebene Entscheidungsfindung im Trainings- und Spielbetrieb gewährleisten können. Während konventionelles Coaching oftmals auf Erfahrungen und subjektiven Einschätzungen beruht, bieten diese technologischen Innovationen eine fundierte Grundlage, um die Belastung eines Athleten zu messen, Verletzungsrisiken einzuschätzen und individuelle Trainingspläne zu erstellen.

Das Forschungsprojekt ist auch unter dem Namen AI-Powered Athletics bekannt und wird im Rahmen einer Kooperation zwischen dem Herbert Wertheim College of Engineering und der University Athletic Association (UAA) vorangetrieben. Mit einem Budget von 2,5 Millionen US-Dollar erforscht das Team, wie künstliche Intelligenz und Big Data im Sport genutzt werden können, um Leistungspotenziale zu erkennen und zugleich die Gesundheit der Athleten zu schützen. Besonderes Augenmerk legen Brewer und Childs auf die Perspektive der Trainer, die zunehmend die Rolle von Datenanalysten übernehmen müssen. Mittels tragbarer Geräte wie GPS-Inertialmesseinheiten, die genaue Bewegungs- und Positionsdaten erfassen, können Coaches genau analysieren, wie intensiv ein Athlet trainiert hat und ob ein erhöhter Verletzungsrisiko besteht. So können Erholungsphasen passgenau eingeplant werden, was die Effizienz und Sicherheit im Trainingsprozess deutlich erhöht.

Ein weiterer bedeutender Aspekt der Forschung ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit, die im modernen Spitzensport unerlässlich geworden ist. Trainer, Physiotherapeuten, Ernährungsspezialisten und medizinisches Personal nutzen gemeinsame Datenplattformen, um umfassende sportwissenschaftliche Entscheidungen zu treffen. Dieser multidisziplinäre Ansatz sorgt dafür, dass alle Betroffenen aus unterschiedlichen Fachgebieten ihre Expertise optimal einbringen und auf ein gemeinsames Ziel hinwirken. Die Bedeutung dieser Arbeit wird auch dadurch unterstrichen, dass die Forschungsarbeit der beiden Doktoranden für die CHI-Konferenz in Yokohama ausgewählt wurde – eine der führenden internationalen Veranstaltungen für Computer- und Mensch-Interaktion. Die Kombination aus hochkarätiger Forschung und der globalen Reichweite der Konferenz verleiht dem Projekt nicht nur akademische Anerkennung, sondern ebnet auch den Weg, internationale Kooperationen zu fördern.

Der Erfolg der UF-Studenten ist umso bemerkenswerter, als es sich um ihre erste wissenschaftliche Publikation handelt, die sie so früh in ihrer akademischen Laufbahn auf einer so prestigeträchtigen Bühne vorstellen konnten. Die Präsentation eröffnete ihnen darüber hinaus wertvolle Kontakte und Austauschmöglichkeiten mit anderen Wissenschaftlern und Innovatoren aus aller Welt. Neben der akademischen Bedeutung berichtet Kevin Childs auch begeistert von den kulturellen Erfahrungen während ihres Aufenthalts in Japan. Das Eintauchen in die japanische Kultur, die Begegnung mit Gleichgesinnten und selbst einfache Alltagsabenteuer wie das Probieren von Sushi und Ramen trugen dazu bei, die Reise zu einem unvergesslichen Erlebnis zu machen. Für die Forscher war dieser Aufenthalt nicht nur eine Gelegenheit für fachlichen Austausch, sondern auch eine persönliche Bereicherung.

Das Thema KI im Sport ist von zunehmender Relevanz, denn sowohl Leistungsoptimierung als auch nachhaltige Gesundheitsvorsorge der Athleten sind in wettbewerbsintensiven Umfeldern essenziell. Immer mehr Sportvereine und -verbände investieren daher in Technologien, die Echtzeitdaten erfassen und auswerten können. Dies eröffnet Trainern ganz neue Möglichkeiten, objektiv zu beurteilen, wie ein Athlet auf Trainingsreize reagiert und wann eine Pause notwendig ist, um Überbelastungen vorzubeugen. Ein praktisches Beispiel hierfür ist die Nutzung der Daten durch das Basketballteam der University of Florida während der hochintensiven Phase des SEC-Turniers. Die Trainer haben mithilfe von Sensorinformationen die Trainingsintensität gesteuert, um die Ausdauer und Spielbereitschaft der Spieler optimal zu gestalten für den Fall, dass sie an mehreren aufeinanderfolgenden Tagen spielen müssen.

Solche datengestützten Entscheidungen könnten entscheidend sein, um in engen Wettkämpfen mit mehreren Spielen in kurzer Zeit die Leistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten. Die Erforschung von KI-Coaching-Systemen hat darüber hinaus auch eine präventive Dimension. Durch das frühzeitige Erkennen von Belastungsspitzen und Ermüdungserscheinungen können Verletzungen vermieden und die Karriereathleten länger fit gehalten werden. Dies leistet nicht nur einen Beitrag zum Wohl der Athleten, sondern ist auch aus wirtschaftlicher Sicht für Vereine und Verbände von großer Bedeutung. Was die technische Seite betrifft, arbeiten die Forscher mit einer Vielzahl von Sensoren.

GPS-Module erfassen Positionsdaten, Accelerometer und Gyroskope messen Bewegungsdynamiken, während weitere biometrische Sensoren Herzrate, Sauerstoffsättigung und sogar Muskelaktivität überwachen können. Die Vielzahl an Datenpunkten wird von KI-Algorithmen ausgewertet und in leicht interpretierbare Empfehlungen für das Trainingsmanagement umgewandelt. Der Erfolg dieser innovativen Forschung hängt stark von der engen Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Sportpraxis ab. Professor Kristy Boyer, die eng mit Brewer und Childs zusammenarbeitet, betont, wie wichtig die Partnerschaft zwischen der Fakultät für Ingenieurwissenschaften und dem University Athletic Association ist. Nur dank dieser Kooperation können technisches Know-how und sportliche Expertise sinnvoll verknüpft werden, um den Transfer der Forschung direkt in die Praxis zu ermöglichen.

Diese Entwicklung zeigt exemplarisch, wie Forschung an Universitäten international vernetzt ist und wie junge Wissenschaftler als Bindeglied zwischen innovativen Technologien und ihrem praktischen Einsatz fungieren. Indem sie ihre Arbeiten auf globalen Konferenzen präsentieren, tragen sie zur internationalen Wissenschaftskommunikation bei und beschleunigen die Verbreitung von zukunftsweisenden Ansätzen. Der Weg von den Forschungslaboren der University of Florida in die Hallen einer prestigeträchtigen Sporttechnologie-Konferenz in Japan ist ein Symbol für die globale Bedeutung von KI im Sport. Die Erkenntnisse von Mollie Brewer und Kevin Childs werden nicht nur amerikanische Hochschulteams beeinflussen, sondern auch internationale Vereine und Trainer inspirieren, KI-basierte Ansätze zu übernehmen und weiterzuentwickeln. Gleichzeitig unterstreichen solche Initiativen die steigende Wichtigkeit von interdisziplinären Kompetenzen in modernen Berufsbildern.

Trainer, die heute nicht nur sportliches Wissen, sondern auch fundamentale Datenanalysefähigkeiten mitbringen, sind besser gerüstet, um der komplexen Dynamik des Spitzensports gerecht zu werden. Abschließend lässt sich sagen, dass der Einsatz von KI-Coaching eine neue Ära des Sports einläutet. Von präziseren Trainingsplänen über verbesserte Verletzungsprävention bis hin zur Steigerung der Wettkampfperformance – die Digitalisierung und Automatisierung sportlicher Prozesse eröffnet ein hohes Potenzial für Athleten und Trainer gleichermaßen. Der Beitrag der UF-Doktoranden zeigt eindrucksvoll, dass Innovation und internationale Zusammenarbeit maßgebliche Treiber dieses Fortschritts sind und dass Sport und Technologie in Zukunft untrennbar miteinander verbunden sein werden.