Pas question de laisser basculer un match sur un hors-jeu imaginaire ou, au contraire, non sifflé. Pour la prochaine Coupe du monde de foot, l’intelligence artificielle viendra épauler les arbitres en traquant la position du ballon 500 fois par seconde.
En matière de foot, l’intelligence artificielle (IA) n’est pas douée que pour prédire le prochain pays vainqueur de la Coupe du monde de foot 2022 (ce sera la France avec 17,93 % de chance, selon la société Opta). Au Qatar, elle sera également très présente sur le terrain pour analyser les phases de jeu en permanence durant tous les matchs qui se dérouleront du 21 novembre au 18 décembre prochain.
La Fifa (Fédération internationale de football association) a annoncé la mise en place de caméras appuyées par un système d’intelligence artificielle qui doit permettre aux arbitres de prendre de meilleures décisions concernant les situations de hors-jeu. Un test a été mis en place courant 2021 pour s’assurer que le dispositif est bien fiable. Il repose sur une détection permanente de la position du ballon et des joueurs sur le terrain. Quand l’intelligence artificielle détecte une anomalie, elle signale le problème, mais ne prend pas de décision. C’est aux arbitres d’en juger.
Traquer la position du ballon 500 fois par seconde
« Nous sommes conscients que, parfois, le processus de vérification d’un éventuel hors-jeu prend trop de temps, en particulier lorsque la situation est très serrée. Nous sommes également conscients que le positionnement des lignes peut ne pas être précis à 100 % », a déclaré Pierluigi Collina, responsable de l’arbitrage.
Concrètement, un capteur d’unité de mesure inertielle (IMU) baptisé Al Rihla par son fabricant, Adidas, va être placé directement au cœur du ballon. « Ce capteur envoie des données à la salle de visionnage 500 fois par seconde, permettant une détection très précise du moment exact où le ballon est joué », explique la Fifa dans un communiqué. En outre, 12 caméras seront disposées tout autour du toit des stades où se déroulera la Coupe du monde de foot. Enfin, pour suivre au plus près le placement des joueurs, 29 points de contrôle seront fixés sur chacun d’eux. L’objectif est de couvrir toutes les parties pertinentes du corps, principalement les extrémités. Ces points de données seront analysés au rythme de 50 fois par seconde. Le processus est détaillé sur le site de la Fifa (vidéo en anglais).
Quelques secondes pour analyser une large masse de données
Avec 22 joueurs sur le terrain et le ballon, cela représente une vraie masse de données à traiter en temps réel. Pour effectuer ce travail, la FIFA va utiliser un logiciel capable d’alerter les arbitres d’une incohérence en temps réel. « En combinant les données provenant du ballon et des joueurs, et à l’aide d’une intelligence artificielle, la nouvelle technologie transmet automatiquement une alerte de hors-jeu aux arbitres vidéo […]. Avant d’en informer l’arbitre sur le terrain, les arbitres vidéo valident la décision proposée en vérifiant manuellement le moment de passe et la ligne de hors-jeu qui auront été déterminés automatiquement », détaille la Fifa.
« Ce processus ne prend que quelques secondes, ce qui permet de prendre des décisions plus rapides et plus précises sur les situations de hors-jeu », ajoute-t-elle. En cas de hors-jeu validé, l’ensemble des positions détectées par l’intelligence artificielle sur le terrain sera transposé en une animation 3D retraçant l’instant problématique avec le meilleur angle possible. Un replay 3D qui sera diffusé à la télévision, mais aussi sur les écrans géants du stade. Objectif : ne pas laisser de place au doute.
Un système validé scientifiquement
Avant que la Fifa ne donne son feu vert, la fédération s’est assurée de sa fiabilité. Le MIT Sports Lab, le laboratoire dédié au sport du Massachusetts Institute of Technology, mais aussi l’équipe TRACK de l’université de Victoria, ont notamment validé le tracking des différentes extrémités du corps des footballeurs (membres et extrémités). Quant à l’équipe de recherche de l’École polytechnique de Zurich (ETH), elle a validé les capacités technologiques des systèmes de suivi à caméras multiples.
« Cette technologie est l’aboutissement de trois années de recherches et de tests visant à offrir les meilleures conditions possibles aux équipes, aux joueurs et aux supporters qui se rendront au Qatar », a affirmé Gianni Infantino, président de la Fifa. Rendez-vous pour un test grandeur nature le 21 novembre prochain au match d’ouverture entre le Sénégal et les Pays-Bas.
