Лучше, чем осьминог: как ученые предсказывают результаты спортивных турниров

Кто, по мнению ученых, победит в предстоящем Кубке конфедераций, что важнее для прогноза — уровень ВВП страны или владение мячом, а также как еще пытаются прогнозировать результаты спортивных турниров, читайте в материале Indicator.Ru.

Осьминог Пауль и big data

В субботу в России стартует Кубок конфедераций — «репетиция» чемпионата мира по футболу 2018 года. Турнир проводится за год до главного футбольного состязания четырехлетия. В нем участвуют победители шести континентальных первенств, чемпион мира и сборная-хозяйка предстоящего чемпионата. Крупное спортивное состязание интересует не только болельщиков, но и многочисленных экспертов, которые стараются предсказать исходы как отдельных матчей, так и целых турниров. Причем речь идет не только о букмекерских компаниях, но и об ученых, специалистах в области машинного обучения и больших данных.

«Предсказывать результаты матчей с помощью Big Data возможно. Скорее стоит вопрос, какие данные нужно учитывать и какая точность предсказания получится. Букмекерские компании занимаются этим уже давно и довольно успешно. Они учитывают информацию на основе симуляций, в которые заложены многие характеристики игроков, погодные условия и т. д.», — отметил заместитель директора по научно-инновационной работе Физтех-школы прикладной математики и информатики Алексей Драль.

В 2016 году к чемпионату Европы по футболу математики из Инсбрукского университета предложили прогнозную модель. Авторы работы изучили данные 19 онлайн-букмекеров и предсказали победу Франции или Германии. Согласно выкладкам ученых, французы как хозяева турнира должны были победить с 21,5% вероятностью, немцы — с вероятностью 20,1%. Но конкуренты встретились уже на стадии полуфинала, и, несмотря на прогнозы и статистические модели, чемпионат выиграла сборная Португалии, забив победный гол в дополнительное время.

В 2010 году футбольная и околофутбольная общественность обсуждала осьминога Пауля, который успешно предсказал исход восьми матчей чемпионата мира по футболу. Работники океанариума, где обитал Пауль, опускали в его аквариум кормушки с флагом Германии и ее соперника. Страна, чей флаг был на кормушке, которую Пауль открывал первой, и должна была победить.

На Кубке конфедераций осьминога Пауля заменит робот Бакстер. «Перед роботом на столе поставят три полых кубика, куда заранее положат листки бумаги. На двух будут написаны названия команд-участниц, на одном — слово "ничья". Робот проанализирует пространство с помощью трех встроенных камер, распознающих предметы. Затем в случайном порядке он выберет один из кубиков, возьмет его руками-манипуляторами и передаст сотруднику "Робостанции", который озвучит результат», — говорится на сайте мэрии Москвы. В случае, если прогнозы будут неверными, робота «накажут», то есть не дадут предсказывать матчи дальше.

«Самые успешные кейсы предсказания спортивных состязаний могут быть не самыми правильными с точки зрения математики. Те кейсы, которые получают отклик в СМИ и соцсетях, обычно случайны. Если вам повезло, и вы что-то угадали, то вокруг этого сразу же начинается шум, что научились предсказывать будущее с высокой точностью. На самом деле это не так», — отметил Драль.

Viva Portugal!

В Кубке конфедераций 2017, скорее всего, победит Португалия. Команда под предводительством многократного обладателя «Золотого мяча» и «Золотой бутсы» Криштиану Роналду обыграет в финале сборную Германии. Хозяин турнира, сборная России, дойдет до полуфинала, где проиграет все той же Германии.

Это не прогнозы букмекеров и не домыслы болельщиков. К такому выводу пришли специалисты Российского экономического университета имени Г.В. Плеханова. «Результаты Кубка конфедераций мы прогнозируем впервые. До этого мы занимались и продолжаем заниматься расчетом экономического эффекта от проведения крупных спортивных соревнований. Мы делали такие расчеты по Олимпиаде в Сочи, сейчас делаем такие расчеты по Чемпионату мира 2018 года», — рассказал Indicator.Ru один из авторов исследования, директор центра стратегических исследований в спорте РЭУ имени Г.В. Плеханова Илья Солнцев.

Ученые составили прогнозную модель на основе трех факторов. К ним отнесли место сборной в рейтинге ФИФА, а также то, является ли страна хозяйкой турнира и относится ли сборная к Южноамериканской футбольной конфедерации.

По словам Солнцева, из множества факторов эти три были выбраны неслучайно. «Мы отобрали их, исходя из статистической модели и результатов. Именно они оказались значимыми. Здесь человек фактически никаких решений не принимает», — пояснил Солнцев. Во-первых, чем выше страна в рейтинге ФИФА, тем больше у нее шансов на успешное выступление в турнире. При условии, что она, конечно, привезет не второй и не третий состав. Во-вторых, футболисты, как правило, лучше играют на домашней арене, чем в гостях. В-третьих, страны Южной Америки традиционно успешнее других выступают на Кубке конфедераций.

«Коллеги из РЭУ заявляют уровень достоверности 42,5%, и это очень хороший результат. Но есть несколько вопросов. Они используют рейтинг ФИФА, но едва ли он является лучшим показателем для прогностических моделей. Этот рейтинг и так демонстрирует, какая сборная сильнее на данный момент. Уже только по этому фактору можно с высокой степенью вероятности правильно предсказать, кто победит в матче или турнире. Поэтому не совсем понятно, что произойдет с моделью, будет ли она так же хорошо предсказывать, если убрать оттуда рейтинг ФИФА», — отметил Александр Мартынов, директор компании Iceberg, разработавшей систему для анализа действий хоккеистов.

«Лишних данных не бывает»

«Если в стране здоровая экономика и высокая численность населения, но при этом неблагоприятные политические, социальные и культурные условия, это не означает, что в ней будет хорошая национальная команда, — писал президент Афинского института образования и исследований Грегори Папаникос в статье Economic, population and political determinants of the 2014 World Cup match result (Экономика, население и политические факторы, влиявшие на результаты матчей Кубка мира 2014). — Демократия и гражданские свободы способствуют сильной сборной? Некоторые утверждают, что диктаторы используют футбол, чтобы усилить свои позиции во власти. Хороший пример — Бразилия. Футбол — больше чем игра, и то, что у политики важная роль, стало понятно из множества демонстраций, которые имели место накануне и во время чемпионата мира по футболу 2014».

Для предсказания результатов матчей и турниров можно использовать не только «объективные» показатели, такие как положение команды в рейтинге ФИФА или реальный ВВП на душу населения, но и игровые компоненты, отметил Александр Мартынов. Именно так Iceberg прогнозирует результаты хоккейных матчей, а в будущем планирует заняться и футболом.

«Мы учитываем владение шайбой, скорость бросков, качество игры вратаря, позиционный анализ, голевые моменты. Затем анализируем, как команда играла в последнее время, и на основе этого можем делать прогноз. Например, в прошедшем сезоне в Континентальной хоккейной лиге уже после первой трети сезона наша модель предсказывала с 75% вероятностью, что чемпионом будет СКА из Санкт-Петербурга. Наша модель показывала, что они на голову выше всех соперников. Так оно и случилось», — рассказал эксперт. Модель позволяет учитывать и дополнительные факторы. «Допустим, у какого-то ключевого игрока в день матча болит живот. Это, конечно, может сказаться на его игре и даже на исходе матча. Наши клиенты могут вносить эту информацию и она также будет учитываться», — пояснил Мартынов.

Прогностические модели на основе машинного обучения предсказывают спортивные результаты гораздо точнее, чем букмекерские конторы и тем более осьминоги, отметил Мартынов. «У букмекеров все равно есть человеческий фактор при установке коэффициентов. Например, в хоккее есть много моделей, которые предсказывают результаты гораздо точнее букмекеров. Но их минус состоит в том, что для них нужно собирать достаточно специфичные данные, которых нет в публичном доступе», — пояснил он.

«Лишних данных не бывает, чем больше данных, тем лучше. Но я абсолютно уверен, что с помощью игровых моментов, как, например, футболисты владеют мячом, как создают моменты, исход турнира можно предсказать точнее, чем по околоспортивным параметрам. Тот факт, дома или в гостях играет команда, может повлиять на результат, а вот средняя продолжительность жизни в стране или индекс развития человеческого потенциала, на мой взгляд, не сильно влияют», — подвел итог эксперт.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram.