Hvordan netværksteori afslører tidligere ukendte mønstre i sport

Hvis du nogensinde har set fodbold, vil du kende til de subtile forskelle i taktik og formation mellem forskellige hold. Der er det lange boldspil, pressespillet, zoneforsvaret og så videre. Mange hold har særlige spillestile, som fans beundrer og hader.

Innovationer er almindelige, hvor teams konstant vedtager eller opgiver nye taktikker. Og i betragtning af fodboldens internationale karakter spredes nye ideer hurtigt, efterhånden som spillere og trænere flytter fra et hold og land til et andet.

Så det er nemt at forestille sig, at det er svært at spille et helt unikt fodboldmærke ved at bruge taktik og færdigheder, som ingen andre hold kopierer.

Det er ikke helt rigtigt, siger Laszlo Gyarmati ved Qatar Computing Research Institute og et par venner. Disse fyre har brugt en netværksteoretisk tilgang til at karakterisere spillet for alle topholdene i Spanien, Tyskland, Italien, Frankrig og England. Og de siger, at denne metrik afslører, at mens mange hold deler lignende spillestile, skiller et hold sig ud som helt unikt, og spiller en fodboldstil, som intet andet hold kan matche.

Fodboldentusiaster vil ikke blive overrasket over at høre, at den side er det spanske hold FC Barcelona, ​​et af de mest succesrige fodboldhold på planeten. Barcelona har været banebrydende for en type fodbold kaldet tiki-taka, som intet andet hold har været i stand til at mestre (med den bemærkelsesværdige undtagelse af det spanske landshold, som generelt har et stort kontingent af Barca-spillere i sine rækker).

Tiki-taka er kendetegnet ved hurtige korte afleveringer og hurtige bevægelser af spillerne. Ideen er at dominere boldbesiddelsen. Det står i skarp kontrast til konventionel taktik, der fokuserer på spillerformationer.

Men selvom forskellen i spillet mellem Barcelona og andre hold er relativt let at se, er det svært at karakterisere ved at bruge karakteristika i spillet, såsom mål, fejl, hjørnespark og så videre. Det har faktisk vist sig at være en frustrerende forretning for sportsforskere at karakterisere karakteren af ​​fodboldspil fra data indsamlet på banen.

Men i de senere år er sportsforskere begyndt at indsamle meget mere finkornede data såsom antallet af tacklinger, fejl, skud på og uden for mål og så videre. Men det er afleveringerne mellem spillere, der har fascineret netværksteoretikere.

Et fodboldholds pasnetværk består af spillerne som hjørner og afleveringerne mellem spillerne som kanter, siger Gyarmati og co. Dette skaber et netværk, som derefter kan studeres for dets unikke egenskaber.

Indtil nu har netværksteoretikere fokuseret deres analyse på storskalaegenskaberne af de forbipasserende netværk, såsom styrken af ​​forbindelser mellem specifikke aktører – hvor ofte de passerer til hinanden, mellemhedens centralitet, som måler en spillers betydning i netværket, og snart. Det er bestemt nyttigt og har givet nogle fascinerende indsigter i nogle holds styrker og svagheder.

Men Gyarmati og co tager denne netværkstilgang til et meget dybere niveau. Disse fyre har i stedet fokuseret på rækkefølgen af ​​afleveringer, der finder sted mellem spillere og derefter spurgt, hvilke slags mønstre der opstår.

Så de fokuserer på sekvenser af tre afleveringer. Der er fem forskellige mønstre, som en tre-pas sekvens kan tage: ABAB, ABAC, ABCA, ABCB og ABCD. For eksempel opstår sekvensen ABAB, hvis spiller 1 afleverer til spiller 2, som sender tilbage til spiller 1, der sender til spiller 2 igen. Og hvis den samme sekvens finder sted mellem spillere 3 og 4, betegnes den stadig som en ABAB-sekvens.

Gyarmati og co begynder deres analyse ved at bruge afleveringsdata fra alle 380 kampe spillet af de 20 hold i den bedste spanske division.

De plotter derefter antallet af gange, hvert hold bruger ABAB-sekvensen, ABAC-sekvensen, ABAC-sekvensen og så videre. Resultaterne er afslørende - Barcelona skiller sig ud som en øm tommelfinger.

Det viser sig, at bortset fra Barcelona laver alle spanske hold afleveringer med en lignende fordeling af sekvenser. Barcelona bruger dog klart flere ABAB- og ABCB-sekvenser, mens de bruger betydeligt færre ABCA- og ABCD-sekvenser.

Hvad mere er, når Gyarmati og co bruger klyngeanalyse til at se, hvilke hold der bruger lignende mønstre af sekvenser, opstår forskellige klynger blandt hold med lignende spillemønstre. Barcelona er dog i en klasse for sig.

Og på europæisk skala er Barcelonas unikke karakter endnu mere bemærkelsesværdig. Gyarmati og co fortsætter deres analyse ved at studere alle de andre topflyhold i England, Italien, Frankrig og Tyskland.

Resultaterne viser et par andre outliers, der sidder lidt væk fra de andre, såsom det italienske hold Torino og det engelske hold West Ham United. Men igen, Barcelona er en liga fra hinanden, og spiller med en stil, som ingen andre hold kan matche.

Det er et fascinerende indblik i fodboldens natur. Og i modsætning til mange andre målinger, der måler sport, giver det en klar indikation af, præcis hvordan Barcelonas spil adskiller sig fra alle andres. Så andre hold har specifikke mønstre at kopiere, hvis de tør.

Og det åbner mulighed for, at lignende typer af analyser kan give indsigt i andre former for dynamik-netværk, såsom metaboliske netværk, fødenet, sociale netværk og så videre.

Det har taget år, hvis ikke årtier, for Barcelona at perfektionere tiki-taka. Men med denne form for analyse går der måske ikke så lang tid, før en anden spiller det samme unikke fodboldmærke.

Ref: arxiv.org/abs/1409.0308 : Søger efter en unik stil i fodbold

skjule