預(yù)測(cè)結(jié)果，是世界杯看球的一大樂趣。章魚保羅就是靠在2010年南非世界杯成功猜對(duì)了8場(chǎng)球賽，而被大家稱作“預(yù)言帝”。如今，隨著算法技術(shù)的成熟，人工智能（AI）也來湊熱鬧了。

我們統(tǒng)計(jì)了4家知名度較高的機(jī)構(gòu)發(fā)布的預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)包括調(diào)研公司尼爾森（Nielsen）、游戲公司藝電（Electronic Arts）和統(tǒng)計(jì)網(wǎng)站538（FiveThirtyEight）在內(nèi)的3家都說，能捧起這屆世界杯大力神杯的會(huì)是阿根廷隊(duì)。唯一持不同意見的是卡塔爾半島電視臺(tái)的AI卡謝夫（Kashef），它覺得法國(guó)隊(duì)有51%的概率能奪冠。

藝電已經(jīng)為他們預(yù)測(cè)的冠軍阿根廷隊(duì)制作好了勝利畫面。圖片來源：EA Sports

這么多AI都說阿根廷隊(duì)要贏，結(jié)果就是板上釘釘?shù)膯幔?/p>

其實(shí)早在前幾屆世界杯，很多團(tuán)隊(duì)就運(yùn)用起AI來預(yù)測(cè)世界杯結(jié)果，只是大多數(shù)的正確率都慘不忍睹。例如上一屆世界杯的冠軍法國(guó)隊(duì)，根本不在西班牙、德國(guó)、巴西這些各家算出的奪冠熱門里。

但我們統(tǒng)計(jì)了藝電、半島電視臺(tái)、538和尼爾森這4家今年預(yù)測(cè)的晉級(jí)名單，其應(yīng)驗(yàn)率基本在70%左右。相比高盛公司的AI在上一屆世界杯只有56.7%的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率、且冠亞季軍全部脫靶而言，這個(gè)成績(jī)已經(jīng)進(jìn)步了不少。

AI是如何料事如神的？ 

那么，這些人工智能是如何擁有未卜先知的“神秘力量”的？畢竟，如果預(yù)測(cè)原理無法用科學(xué)解釋，那么和章魚保羅的玄學(xué)就沒有多少區(qū)別。尼爾森只有一句簡(jiǎn)單的“預(yù)測(cè)是基于超過一百萬次的模擬”原理解釋，就很難讓人信服。

比如從1993年起就和國(guó)際足聯(lián)合作推出足球游戲的藝電，將自己的預(yù)測(cè)能力歸功于能體現(xiàn)真實(shí)比賽的《FIFA 23》游戲，他們用模仿各隊(duì)打法的AI球隊(duì)反復(fù)推演了64場(chǎng)比賽。藝電用這套不明覺厲的方法，成功預(yù)測(cè)了2010年、2014年和2018年的世界杯冠軍，以至于如今自信到從開賽以來就沒更正過預(yù)測(cè)結(jié)果。只是它還預(yù)測(cè)過這屆世界杯，巴西隊(duì)會(huì)和阿根廷隊(duì)在決賽圈會(huì)合，但這支南美強(qiáng)隊(duì)實(shí)際上連四強(qiáng)都沒進(jìn)。

再比如，來自本屆世界杯東道主的半島電視臺(tái)，其預(yù)測(cè)原理則是分析參賽的32支球隊(duì)的歷史表現(xiàn)，包括過去一個(gè)世紀(jì)的比賽勝率、進(jìn)球數(shù)和國(guó)際足聯(lián)排名的十萬條記錄，從而作出的預(yù)測(cè)。但這就解釋不了為什么他們的AI會(huì)預(yù)測(cè)法國(guó)隊(duì)將險(xiǎn)勝阿根廷隊(duì)，因?yàn)閮芍蜿?duì)在歷史上的12次交鋒中，法國(guó)隊(duì)只贏了3場(chǎng)。

半島電視臺(tái)將AI用于分析的歷史資料用可視化的形式向讀者展現(xiàn)。圖片來源：半島電視臺(tái)

相比之下，統(tǒng)計(jì)網(wǎng)站538對(duì)自己預(yù)測(cè)的解釋就豐富詳實(shí)得多。

和半島電視臺(tái)一樣，538也是基于對(duì)過往比賽成績(jī)的分析來做出的預(yù)測(cè)。他們收錄了自 1905 年以來所有國(guó)際足球比賽的數(shù)據(jù)，從球隊(duì)近期的表現(xiàn)算出攻防能力，同時(shí)還跟蹤了各個(gè)參賽球員在俱樂部和世界杯的表現(xiàn)，并分別按 75% 和 25% 的權(quán)重算出各支球隊(duì)的足球?qū)嵙χ笖?shù)（SPI）。例如本屆世界杯32支球隊(duì)中，指數(shù)最高的巴西隊(duì)有93.5分，一度也是奪冠熱門，指數(shù)最低的是東道主卡塔爾隊(duì)，只有51.0分。

但最終的比賽預(yù)測(cè)結(jié)果并不是根據(jù)足球?qū)嵙χ笖?shù)簡(jiǎn)單對(duì)比得出，這套算法的作者Jay Boice以2014年世界杯的揭幕戰(zhàn)巴西對(duì)克羅地亞為例解釋道：考慮到主場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，巴西隊(duì)進(jìn)多球的概率非常高，而克羅地亞隊(duì)進(jìn)1球甚至不進(jìn)球的概率比較高，從而綜合計(jì)算出巴西隊(duì)獲勝的概率高達(dá)86%。最終的結(jié)果也如他所料，巴西隊(duì)以3:1的成績(jī)拿下開門紅。

本屆世界杯，538的算法中，也同樣為卡塔爾隊(duì)增加了約0.4個(gè)進(jìn)球的主場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，并為亞足聯(lián)的所有隊(duì)伍應(yīng)用了約三分之一的主場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。

除了主場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，538的模型還考慮到了紅牌、加時(shí)賽等影響，盡管如此，能影響足球比賽結(jié)果的變量還是太多，天氣、士氣、場(chǎng)地都會(huì)有影響，甚至有的球隊(duì)還有輕敵、放水等AI不一定能理解的行為。

比如算法曾預(yù)測(cè)在本屆世界杯小組賽上逆轉(zhuǎn)了德國(guó)隊(duì)的日本隊(duì)，會(huì)以59.6%的勝率輕松擊敗哥斯達(dá)黎加隊(duì)，畢竟后者都被西班牙隊(duì)虐到了0:7，但實(shí)際賽中，日本隊(duì)在上半場(chǎng)有所保留，在下半場(chǎng)才換上了進(jìn)攻主力，結(jié)果輸?shù)袅吮荣悺?/p>

Jay Boice也提過，如果只是每4年才64場(chǎng)球賽數(shù)據(jù)的世界杯，真不夠他們“喂養(yǎng)”模型來提高精準(zhǔn)度。

所以，哪怕各家AI預(yù)測(cè)的晉級(jí)名單準(zhǔn)確率已達(dá)到了70%，但具體到每一場(chǎng)比賽的預(yù)測(cè)結(jié)果，依然沒有那么高。除了預(yù)測(cè)冠軍，半島電視臺(tái)和538還對(duì)每一場(chǎng)比賽的輸贏進(jìn)行了預(yù)測(cè)，截至目前已經(jīng)結(jié)束的63場(chǎng)球賽中，半島電視臺(tái)的人工智能預(yù)測(cè)對(duì)了37場(chǎng)，538則是36場(chǎng)，命中率都只有50%多。

但需要說明的是，算法模型給出的只是發(fā)生各種情況的可能性，可能性最高的情況也并非一定會(huì)發(fā)生。哪怕是有90%的幾率獲勝，也代表有10%生變的可能。盤點(diǎn)這屆世界杯每一場(chǎng)比賽后就會(huì)發(fā)現(xiàn)，勝率越接近的時(shí)候，AI的預(yù)測(cè)可能越不準(zhǔn)。

看球的一大樂趣，就是擁抱不確定

所以，不論是538預(yù)測(cè)阿根廷隊(duì)有53.2%的概率獲勝，還是半島電視臺(tái)揚(yáng)言法國(guó)隊(duì)有51.0%的幾率捧杯，不到終場(chǎng)哨聲吹起的那一刻，誰都不知道最終結(jié)果。

而且這可能并非是一件壞事，就像高盛公司在2018年世界杯預(yù)測(cè)報(bào)告的序言最后所寫的那樣：

“盡管我們使用了最先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法、考慮了各種層面的信息、甚至想到了比賽中的隨機(jī)性，但預(yù)測(cè)結(jié)果仍然是高度不確定的，因?yàn)樽闱虮荣惐旧砭褪遣豢深A(yù)測(cè)的。這或許就是為什么觀看世界杯會(huì)這么令人激動(dòng)。”

回顧這屆世界杯，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，那些AI預(yù)測(cè)結(jié)果被“打臉”的球賽，往往都是大家最津津樂道的比賽。不管是小組賽里，日本隊(duì)、韓國(guó)隊(duì)這些亞洲球隊(duì)踢贏德國(guó)隊(duì)、西班牙隊(duì)、葡萄牙隊(duì)這些歐洲強(qiáng)隊(duì)，還是1/4決賽上，克羅地亞隊(duì)靠點(diǎn)球大戰(zhàn)送走本屆奪冠熱門巴西隊(duì)，都成了這屆世界杯令人難忘的比賽。

而且如果你看過這幾場(chǎng)比賽，或許會(huì)發(fā)現(xiàn)它們還有一個(gè)共同點(diǎn)：那就是獲勝者都是在丟了一球的情況下，實(shí)現(xiàn)了反超。

事實(shí)上，AI也能捕捉到了這一點(diǎn)。538團(tuán)隊(duì)在分析過往球賽時(shí)發(fā)現(xiàn)：優(yōu)秀的球隊(duì)在丟球后的進(jìn)球率，往往高于預(yù)期。Jay Boice這么寫道：“對(duì)我們實(shí)時(shí)模型背后的數(shù)據(jù)的探索證實(shí)，任何落后一球的球隊(duì)在之后的得分率，往往高于之前的得分率，而比分落后的球隊(duì)越好，影響越大?！?strong>而最讓人們激動(dòng)的比賽，也通常是那些大家看好的球隊(duì)落后一兩個(gè)球后奮起追擊的比賽。

畢竟，比起強(qiáng)者虐菜、弱隊(duì)連跪，多數(shù)人更喜歡看的是旗鼓相當(dāng)?shù)膶?duì)決。

張軼君對(duì)文本亦有貢獻(xiàn)