Poznaj ultraprecyzyjną technologię pomiaru czasu stosowaną podczas igrzysk w Tokio

Jedenaście i pół tysiąca sportowców. Aż 79 000 zagranicznych urzędników, personelu pomocniczego i licznych dziennikarzy. Łącznie 339 wydarzeń w 33 dyscyplinach sportowych w 42 obiektach w Japonii. Trzysta sześćdziesiąt jeden dni po pierwotnym planowanym rozpoczęciu. Oto kilka znaczących, dużych liczb, jeśli chodzi o opóźnione (nieco myląco nazwane) Igrzyska Olimpijskie w Tokio w 2020 roku.

Ale przynajmniej jeśli chodzi o elitarnych sportowców, najważniejszą liczbą są najmłodsi. Naprawdę, naprawdę maluchy. Na igrzyskach olimpijskich niezliczone godziny ciężkiej pracy sportowców sprowadzają się do mili- i mikrosekund.

Chociaż widzowie mogą uważać za oczywiste liczby widoczne na dole ekranu telewizora, mierzące każde okrążenie lub długość, np sportowcy, którzy na nich polegają – i inżynierowie, którzy muszą dbać o ich dokładność – to technologia wszystko.

„Można zmierzyć jedną milionową sekundy” Alaina Zobrista, dyrektor generalny Omega Timing, powiedział Digital Trends. „Marginesy, których większość dyscyplin nie potrzebuje i nigdy nie wykorzysta. Innymi słowy, to, do czego jesteśmy zdolni pod względem dokładności, znacznie przekracza oczekiwania.

Zegary kwantowe i fotofinisher

Producenci luksusowych zegarków, tacy jak Omega, szczycą się precyzją i dokładnością. Ale przede wszystkim jest to precyzja i dokładność techniki. Nawet James Bond, obecnie na świecie najsłynniejszy użytkownik zegarków Omega wymaga precyzji mierzonej w milionowych częściach sekundy. Nawet najlepszy eksplodujący długopis Q ma na tyle przyzwoitości, że licznik czasu mierzy się w sekundach.

Igrzyska olimpijskie są inne. Terminy takie jak „fotofinisz” zostały, całkiem dosłownie, ukute w celu opisania wydarzeń sportowych, w których wynik jest tak bliski, że niezbędne są niezwykle dokładne urządzenia rejestrujące.

Omega nie jest nowicjuszem na igrzyskach olimpijskich. Jest stałym elementem niemal każdej imprezy od 1932 roku, kiedy to najnowocześniejszy pomiar czasu wymagał zastosowania zegarmistrz uzbrojony w 30 precyzyjnych, ale obsługiwanych ręcznie stoperów z dokładnością do najbliższej dziesiątej części drugi.

Oferowana obecnie technologia – zarówno pod względem ilościowym, jak i jakościowym – przyćmiewa wszystko, co można było wówczas sobie wyobrazić. Na tegorocznych Igrzyskach zegary dostarczone przez Omega są zsynchronizowane z elektronicznym pistoletem startowym wraz z dyscyplinami lekkoatletycznymi bloki startowe wyposażone w czujniki, które mierzą siłę sportowca do podnóżka zdumiewającą 4000 razy na minutę drugi. Tymczasem linie mety pokonuje Scan’O’Vision Myria, uznawany przez Omegę za najbardziej wyrafinowany aparat do fotofiniszu w historii; zdolny do rejestracji do 10 000 obrazów na sekundę.

Rzeczywisty czas trwania wyścigów mierzony jest za pomocą licznika czasu kwantowego, a postać zegara atomowego wykorzystujący chłodzone laserem pojedyncze jony zamknięte w elektromagnetycznej pułapce jonowej. Technologia ta została po raz pierwszy opracowana w 2010 roku przez fizyków z amerykańskiego Narodowego Instytutu Standardów i technologii i po raz pierwszy została wykorzystana na Igrzyskach Olimpijskich w Londynie w 2012 r. w postaci zegara kwantowego i zegara kwantowego Zegar wodny. Te zegary nowej generacji są napędzane przez elementy mikrokryształowe wbudowane w timer, co według Omega jest 100 razy większe niż w przypadku poprzednich podejść.

Mierzenie tego, co ważne

Pomiar to jednak coś więcej niż tylko to, kto w wyścigu zajmie pierwsze, drugie i trzecie miejsce. Omega ma także za zadanie wykryć inne zjawiska, np. czy nie doszło do falstartu, który mógłby dać sportowcowi niewielką, niemal niezauważalną przewagę nad konkurencją.

„Nasza historia jest dowodem na to, że cały czas stajemy się lepsi” – Zobrist powiedział Digital Trends. „Chciałbym jednak nieco jaśniej zdefiniować słowo „lepiej”, bo nie chodzi tylko o to, by próbować mierzyć węższe marginesy czasowe, którymi możemy się w płytki sposób chwalić. Myślimy także w kategoriach doświadczenia zawodników, widzów, mediów, a nawet trenerów. Na przykład bardziej sensowny jest dokładny pomiar fałszywych startów niż rejestrowanie miliardowych części sekundy. Nasz pomiar czasu ewoluuje, aby lepiej służyć sportowcom, a nie tylko dla samego tego, więc nie sądzę, abyśmy marnowali zbyt wiele energii na teoretyczne testy porównawcze.

Kontynuował: „Oczywiście uwielbiamy eksperymentować i często przekraczamy granice, aby zobaczyć, jak daleko możemy się posunąć. Ale zawsze jest w nim coś praktycznego.”

Skupienie się na pomiarze wydajności tak dokładnie i, co ważne, tak szybko, jak to możliwe (koniec z czekaniem, aż film będzie gotowy). rozwój wykończeń zdjęć, jak miało to miejsce w czasach poprzedzających natychmiastowe odtwarzanie wideo) oznacza opracowywanie rozwiązań dostosowanych do indywidualnych potrzeb Sporty.

Na przykład gimnastyka wykorzystuje sztuczną inteligencję. wykrywanie pozycji, które można wykorzystać do sprawdzenia, jak dokładnie sportowiec uderza w środek maty lub jego ogólnej techniki. Następnie w pływaniu dostępna jest technologia rozpoznawania obrazu, która pozwala zliczać liczbę ruchów wykonywanych przez każdego sportowca i mierzyć takie wskaźniki, jak prędkość na żywo i dokładna odległość między pływakami. Pomiar kolarstwa szosowego i torowego? Przywieszki z czujnikiem ruchu umieszczane na rowerach. Siatkówka plażowa? Kamery śledzące obraz do pomiaru prędkości zawodników i piłki. I tak dalej, i tak dalej: Omega jest wzywana do pomiaru czasu nie tylko zwycięzcy, ale także śledzenia jak największej liczby czynników związanych ze zwycięskimi (i przegranymi) występami.

„Prawie wszystkie [nasze badania i rozwój] odbywają się w małej wiosce w Szwajcarii, niedaleko siedziby marki w Biel/Bienne” – powiedział Zobrist. „Jednak podczas wydarzeń wpadamy też na świetne pomysły. Igrzyska olimpijskie to niesamowita przygoda, która uczy. Stale monitorujemy naszą wydajność i dyskutujemy, jak możemy uczynić coś prostszym w użyciu, bezpieczniejszym i bardziej wciągającym wizualnie. Proces badawczo-rozwojowy nigdy się nie kończy. Jest wplecione w to, co robimy. Majstrujemy więc w warsztacie i uczymy się w terenie”.

Zalecenia redaktorów

• Niesamowita sztuczna inteligencja Intel do śledzenia sportowców to „święty Graal” technologii szkoleniowej