Dr. Benas Gabrielis Urbonavičius, Kauno technologijos universiteto Matematikos ir gamtos mokslų fakulteto (KTU MGMF) Fizikos katedros docentas
Futbolo kamuolys atrodo kaip vienas paprasčiausių sporto įrankių: apvalus, pripūstas, skirtas spardyti, perduoti ir, geriausiu atveju, pasiųsti į priešininkų vartus. Tačiau šiuolaikiniame aukščiausio lygio futbole šis paprastumas – apgaulingas. Pasaulio čempionato kamuolys šiandien yra ne tik žaidimo simbolis, bet ir nedidelė sporto duomenų laboratorija. Jis gali fiksuoti judėjimą, padėti nustatyti prisilietimo momentą ir realiuoju laiku perduoti informaciją teisėjų technologinėms sistemoms.
2026 m. FIFA pasaulio čempionato oficialus kamuolys „Trionda“ puikiai parodo, kokia kryptimi juda sporto technologijos. Pristatydama šį kamuolį, FIFA pabrėžė dvi jo puses – simbolinę ir technologinę.
Dizainas siejamas su trimis čempionato šeimininkėmis – Kanada, Meksika ir Jungtinėmis Valstijomis, o technologiniu požiūriu kamuolyje naudojama vadinamoji sujungto kamuolio technologija (angl. Connected Ball Technology). FIFA teigia, kad kamuolyje įrengtas 500 Hz judesio jutiklis, realiuoju laiku perduodantis tikslius kamuolio judėjimo duomenis vaizdo teisėjo (VAR) sistemai.
Populiariojoje kalboje toks kamuolys kartais pavadinamas „DI kamuoliu“. Tai skamba įspūdingai, tačiau nėra visiškai tikslu, nes kamuolio sistema nepriima sprendimų – ji tik renka duomenis. Dirbtinis intelektas (DI), kompiuterinė rega ir duomenų analizė veikia platesnėje teisėjavimo technologijų sistemoje: sujungus kamuolio duomenis su kamerų ir žaidėjų pozicijų duomenimis, galima greičiau ir tiksliau įvertinti ginčytinas situacijas.
Kas slepiasi kamuolio viduje?
Pagrindinis šio išmanaus kamuolio elementas – inercinis matavimo įrenginys (angl. Inertial Measurement Unit, IMU). Tokie jutikliai naudojami daugelyje šiuolaikinių įrenginių – išmaniuosiuose telefonuose, laikrodžiuose ir kituose prietaisuose. Jie leidžia nustatyti, kaip objektas juda, kaip greitai keičia kryptį ir kada patiria smūgį. Futbolo kamuolio atveju tai reiškia galimybę itin tiksliai užfiksuoti kamuolio judėjimo pokyčius ir prisilietimo momentą.
500 Hz dažnis reiškia, kad judėjimo duomenys fiksuojami 500 kartų per sekundę. Kitaip tariant, tarp dviejų matavimų praeina vos apie dvi milisekundes. Žiūrovui tribūnoje ar prie televizoriaus gali atrodyti: „Atrodo, lietė.“ Tačiau jutikliui tai yra konkretus judesio pokytis, užfiksuotas konkrečiu laiko momentu.
Sujungto kamuolio technologija nėra visiškai nauja. 2022 m. Kataro pasaulio čempionato oficialus kamuolys „Al Rihla“ buvo pirmasis pasaulio čempionato kamuolys, kuriame naudota ši technologija. Tuomet „Adidas“ skelbė, kad kamuolyje esantis 500 Hz IMU (inercinis matavimo) jutiklis rinko judėjimo duomenis ir per kelias sekundes perduodavo juos vaizdo teisėjams. Skirtingai nei 2026 m. pasaulio čempionato kamuolyje „Trionda“, šie duomenys nebuvo perduodami realiuoju laiku.
Tiek 2022 m., tiek šių metų kamuoliai įkraunami indukciniu (belaidžiu) būdu. Taigi šiandien įkrauti tenka net ir futbolo kamuolius.
Nuošalė
Viena svarbiausių sričių, kurioje kamuolio duomenys tampa vertingi, yra nuošalės nustatymas. Nuošalė dažnai atrodo kaip taisyklė, dėl kurios futbolo sirgaliai sutaria tik tol, kol ji netaikoma jų palaikomai komandai. Iš pirmo žvilgsnio klausimas paprastas: kur buvo puolėjas tuo momentu, kai komandos draugas perdavė kamuolį? Tačiau praktiškai šis momentas gali trukti vos akimirką, o žaidėjų kūno padėtis matuojama centimetrais.
FIFA pusiau automatinė nuošalės nustatymo sistema naudoja specialias kameras, kurios seka kamuolį ir žaidėjų kūno taškus. 2022 m. sistemos aprašyme nurodoma, kad 12 kamerų, įrengtų po stadiono stogu, sekė iki 29 kiekvieno žaidėjo kūno taškų 50 kartų per sekundę. Kamuolyje esantis jutiklis papildė šią informaciją.
Vis dėlto technologija nepanaikina žmogiškojo sprendimo. FIFA pabrėžia, kad VAR komanda turi patikrinti sistemos nustatytą smūgio momentą ir nuošalės liniją, o ne aklai pasikliauti automatiniu rezultatu. Be to, pasitaiko situacijų, kurių technologija pati išspręsti negali. Pavyzdžiui, ji negali įvertinti, ar nuošalėje buvęs žaidėjas trukdė varžovui. Tokiais atvejais vis dar būtinas teisėjo vertinimas.
Kamuolio ore magija?
Kita įdomi FIFA kamuolio savybė – aerodinamika. Futbolo kamuolys skrieja ne vakuume. Jį veikia oro pasipriešinimas, gravitacija, sukimasis ir paviršiaus nelygumai. Būtent todėl du iš pirmo žvilgsnio panašūs smūgiai gali baigtis visiškai skirtingai: vienu atveju kamuolys lekia tiesiai, kitu staiga „užsuka“, dar kitu ima plaukioti ore taip, kad vartininkui tenka tikras fizikos egzaminas.
Kai kamuolys sukasi, atsiranda vadinamasis Magnuso efektas. Dėl skirtingo oro tekėjimo aplink besisukantį kamuolį jo trajektorija gali išlinkti. Šiuo principu paaiškinami baudos smūgiai, kai kamuolys apsuka gynėjų sienelę ir nusileidžia į vartų kampą.
Tačiau moksliniai tyrimai rodo, kad futbolo kamuolio elgesys priklauso ne tik nuo jo sukimosi greičio, kurį suteikia žaidėjas, bet ir nuo kamuolio paviršiaus savybių. Siūlės, panelių forma, tekstūra ir net smulkūs įspaudai keičia kamuolio judėjimą ore. Tai gali turėti įtakos stabilumui, skriejimo nuotoliui ir vadinamajam „knuckleball“ efektui, kai kamuolys beveik nesisuka, tačiau ore juda nenuspėjamai. Sirgaliui tai atrodo kaip magija, o vartininkui – kaip blogas pirmadienis.
„Trionda“ šiuo požiūriu yra ypač įdomi. FIFA nurodo, kad kamuolys turi keturių panelių konstrukciją – tai mažiausias panelių skaičius FIFA pasaulio čempionato kamuolių istorijoje, – gilesnes siūles ir tekstūruotus elementus, kurie turėtų pagerinti skrydžio stabilumą ir sukibimą drėgnomis sąlygomis.
Vėjo tunelyje atlikti tyrimai rodo, kad „Trionda“ aerodinaminės savybės skiriasi nuo ankstesnių FIFA pasaulio čempionatų kamuolių. 2026 m. paskelbtame tyrime nurodoma, kad „Trionda“ trajektorijų modeliavimas leidžia tikėtis nedidelio, tačiau juntamo tolimų smūgių nuotolio sumažėjimo.
O kaip krepšinis?
Futbolas futbolu, bet kaip dėl krepšinio? Krepšinis čia ne mažiau aktualus, nes ir jis vis labiau tampa duomenimis grįstu sportu. Tiesa, krepšinio kamuolio technologinė raida šiek tiek kitokia. Futbole ypač svarbu tiksliai nustatyti kamuolio perdavimo momentą, nuošalės liniją ir skrydžio trajektoriją. Krepšinyje kamuolys beveik nuolat yra žaidėjų rankose, aikštė mažesnė, kontaktų daugiau, o sprendimus dažnai tenka priimti per sekundės dalį.
Vis dėlto išmanieji krepšinio kamuoliai jau naudojami treniruotėms ir žaidimo analizei. 2022 m. FIBA patvirtino išmanųjį krepšinio kamuolį „SportIQ“. Pasak FIBA, šiame kamuolyje įrengti vidiniai jutikliai, tačiau jis išlaiko aukštos kokybės krepšinio kamuoliui būdingą atšokimą, svorį ir dydį. Sistema per programėlę gali sekti metimus ir apie kiekvieną jų surinkti 192 duomenų taškus, įskaitant metimo paleidimo kampą, greitį ir atstumą.
Tai naudinga ne tik profesionalams. Jaunam žaidėjui ar mėgėjui tokia sistema gali padėti suprasti, kodėl vieną dieną metimai krenta, o kitą kamuolys nuo lanko atšoka taip, lyg būtų gavęs asmeninį įžeidimą. Žinoma, joks jutiklis kol kas neatsako į amžiną krepšinio klausimą: „Kodėl nepataikei visiškai laisvas iš kampo?“ Tačiau analizuojant metimo techniką jis gali būti labai naudingas.
NBA taip pat žengia šia kryptimi. 2026 m. NBA vasaros lygoje numatyta išbandyti „connected basketball“ – kamuolį su įterptu jutikliu, aptinkančiu kontaktą su kamuoliu. NBA nurodo, kad toks jutiklis neturėtų pastebimai pakeisti kamuolio svorio, pojūčio ar žaidimo savybių, o renkami duomenys ateityje galėtų padėti sprendžiant teisėjavimo situacijas, pavyzdžiui, nustatant, kuris žaidėjas paskutinis palietė kamuolį prieš jam išriedant už aikštės ribų.
Krepšinyje plėtojamas ne tik kamuolio, bet ir žaidėjų sekimas. FIBA yra pradėjusi žaidėjų sekimo technologijų patvirtinimo programą, pagal kurią vertinamos inercinės matavimo sistemos, vietos nustatymo sistemos ir optinės technologijos. Tokios sistemos gali matuoti žaidėjų padėtį, judėjimo greitį, pagreitį, šuolio aukštį ir fizinę apkrovą.
Tai atspindi bendrą tendenciją: šiuolaikinis sportas tampa duomenimis grįsta ekosistema. Kamuoliai, kameros, jutikliai ir algoritmai padeda pamatyti tai, ko plika akimi nepastebėtume. Tačiau duomenys nėra tikslas savaime. Jie vertingi tik tada, kai padeda geriau suprasti žaidimą, objektyviau teisėjauti, veiksmingiau treniruotis ar įdomiau stebėti rungtynes.
Dabartinis FIFA kamuolys yra puikus mokslo populiarinimo objektas, nes jame susijungia fizika, inžinerija, duomenų analizė, dizainas ir sporto taisyklės. Vis dėlto svarbiausia išlieka ne technologinis tobulumas, o sporto teikiamos emocijos.
About the Author
