預(yù)測結(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了8場球賽，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)計了4家知名度較高的機構(gòu)發(fā)布的預(yù)測，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是阿根廷隊。唯一持不同意見的是卡塔爾半島電視臺的AI卡謝夫（Kashef），它覺得法國隊有51%的概率能奪冠。

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

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

其實早在前幾屆世界杯，很多團隊就運用起AI來預(yù)測世界杯結(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隊，根本不在西班牙、德國、巴西這些各家算出的奪冠熱門里。

但我們統(tǒng)計了藝電、半島電視臺、538和尼爾森這4家今年預(yù)測的晉級名單，其應(yīng)驗率基本在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)測準(zhǔn)確率、且冠亞季軍全部脫靶而言，這個成績已經(jīng)進步了不少。

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。尼爾森只有一句簡單的“預(yù)測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年起就和國際足聯(lián)合作推出足球游戲的藝電，將自己的預(yù)測能力歸功于能體現(xiàn)真實比賽的《FIFA 23》游戲，他們用模仿各隊打法的AI球隊反復(fù)推演了64場比賽。藝電用這套不明覺厲的方法，成功預(yù)測了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)測結(jié)果。只是它還預(yù)測過這屆世界杯，巴西隊會和阿根廷隊在決賽圈會合，但這支南美強隊實際上連四強都沒進。

再比如，來自本屆世界杯東道主的半島電視臺，其預(yù)測原理則是分析參賽的32支球隊的歷史表現(xiàn)，包括過去一個世紀(jì)的比賽勝率、進球數(shù)和國際足聯(lián)排名的十萬條記錄，從而作出的預(yù)測。但這就解釋不了為什么他們的AI會預(yù)測法國隊將險勝阿根廷隊，因為兩支球隊在歷史上的12次交鋒中，法國隊只贏了3場。

半島電視臺將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

相比之下，統(tǒng)計網(wǎng)站538對自己預(yù)測的解釋就豐富詳實得多。

和半島電視臺一樣，538也是基于對過往比賽成績的分析來做出的預(yù)測。 他們收錄了自 1905 年以來所有國際足球比賽的數(shù)據(jù)，從球隊近期的表現(xiàn)算出攻防能力，同時還跟蹤了各個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)重算出各支球隊的足球?qū)嵙χ笖?shù)（SPI）。例如本屆世界杯32支球隊中，指數(shù)最高的巴西隊有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，只有51.0分。

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

本屆世界杯，538的算法中，也同樣為卡塔爾隊增加了約0.4個進球的主場優(yōu)勢，并為亞足聯(lián)的所有隊伍應(yīng)用了約三分之一的主場優(yōu)勢。

除了主場優(yōu)勢，538的模型還考慮到了紅牌、加時賽等影響，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、場地都會有影響，甚至有的球隊還有輕敵、放水等AI不一定能理解的行為。

比如算法曾預(yù)測在本屆世界杯小組賽上逆轉(zhuǎn)了德國隊的日本隊，會以59.6%的勝率輕松擊敗哥斯達黎加隊，畢竟后者都被西班牙隊虐到了0:7，但實際賽中，日本隊在上半場有所保留，在下半場才換上了進攻主力，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)測的晉級名單準(zhǔn)確率已達到了70%，但具體到每一場比賽的預(yù)測結(jié)果，依然沒有那么高。除了預(yù)測冠軍，半島電視臺和538還對每一場比賽的輸贏進行了預(yù)測， 截至目前已經(jīng)結(jié)束的63場球賽中，半島電視臺的人工智能預(yù)測對了37場，538則是36場，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。盤點這屆世界杯每一場比賽后就會發(fā)現(xiàn)，勝率越接近的時候，AI的預(yù)測可能越不準(zhǔn)。

看球的一大樂趣，就是擁抱不確定

所以，不論是538預(yù)測阿根廷隊有53.2%的概率獲勝，還是半島電視臺揚言法國隊有51.0%的幾率捧杯，不到終場哨聲吹起的那一刻，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)測報告的序言最后所寫的那樣：

“盡管我們使用了最先進的統(tǒng)計學(xué)方法、考慮了各種層面的信息、甚至想到了比賽中的隨機性，但預(yù)測結(jié)果仍然是高度不確定的， 因為足球比賽本身就是不可預(yù)測的。這或許就是為什么觀看世界杯會這么令人激動?！?/p>

回顧這屆世界杯，你會發(fā)現(xiàn)， 那些AI預(yù)測結(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、韓國隊這些亞洲球隊踢贏德國隊、西班牙隊、葡萄牙隊這些歐洲強隊，還是1/4決賽上，克羅地亞隊靠點球大戰(zhàn)送走本屆奪冠熱門巴西隊，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比賽，或許會發(fā)現(xiàn)它們還有一個共同點： 那就是獲勝者都是在丟了一球的情況下，實現(xiàn)了反超。

事實上，AI也能捕捉到了這一點。538團隊在分析過往球賽時發(fā)現(xiàn)：優(yōu)秀的球隊在丟球后的進球率，往往高于預(yù)期。Jay Boice這么寫道：“對我們實時模型背后的數(shù)據(jù)的探索證實，任何落后一球的球隊在之后的得分率，往往高于之前的得分率，而比分落后的球隊越好，影響越大。” 而最讓人們激動的比賽，也通常是那些大家看好的球隊落后一兩個球后奮起追擊的比賽。

畢竟，比起強者虐菜、弱隊連跪，多數(shù)人更喜歡看的是旗鼓相當(dāng)?shù)膶Q。

張軼君對文本亦有貢獻