Bóng đá và Dữ liệu: Tại sao môn thể thao vua vẫn thách thức mọi phân tích thống kê?

Vai trò của phân tích nâng cao trong thể thao luôn là một chủ đề gây tranh cãi. Đối với những người ủng hộ, chủ nghĩa thực tế dựa trên dữ liệu là một bước tiến hóa tự nhiên trong cách chúng ta chơi và xem các trận đấu. Ngược lại, những người phản đối cho rằng cách tiếp cận này đặt kết quả lên trên hết và làm mất đi linh hồn của một hoạt động vốn dĩ nên tự phát và đầy niềm vui.

Bóng đá là một môn thể thao kháng cự lại sự kiểm tra trật tự một cách có chủ đích. Việc áp dụng nghiên cứu dữ liệu vào bóng đá giống như việc làm tờ khai thuế cho một con mèo nhà; nó đòi hỏi một sự khéo léo phi thường chỉ để figuring out nên đặt câu hỏi gì, chưa nói đến việc tìm ra câu trả lời.

Bóng đá hiện đại và dữ liệu.jpg)

Khoa học về chuyển động và nghệ thuật tạo không gian

Luke Bornn, một nhà khoa học dữ liệu chuyên nghiên cứu chuyển động, nhận thấy mình phù hợp để khám phá bản chất của môn chơi đầy khó lường này. Trước khi làm việc với bóng đá, Bornn từng nghiên cứu cách xác định mức độ hư hại mà cánh quạt trực thăng có thể chịu đựng, cũng như lập bản đồ dữ liệu khí hậu để dự đoán năng suất cây trồng. Dòng chảy của một trận đấu bóng đá, dù bí ẩn, nhưng không hoàn toàn xa lạ với ông.

Cùng với cộng sự Javier Fernández, Bornn đã công bố các bài báo học thuật về kỹ thuật thống kê để đo lường việc "tạo không gian" trong bóng đá chuyên nghiệp. Các nhà khoa học dữ liệu này đã kiểm tra cách mà những cầu thủ không có bóng có thể thao túng vị trí của đối thủ trên sân. Như cây bút của một bảng vẽ từ tính đang kéo các hạt kim loại về bề mặt, những người dường như không tham gia vào cuộc chơi có thể bóp méo địa lý của đối phương để mở ra các con đường tấn công mới.

Nhờ công nghệ theo dõi người chơi (player tracking), đây giờ đây là một kỹ năng có thể định lượng được. Lionel Messi được chứng minh là một trong những người "đi bộ" giỏi nhất thế giới. Nghiên cứu cho thấy những bước đi chậm rãi của Messi trên sân thực sự là những hành động có ý thức để di chuyển qua các khoảng trống giá trị và giành quyền kiểm soát không gian quan trọng. Nói cách khác, Messi có thể đạt được nhiều điều hơn khi đi dạo so với những gì hầu hết các cầu thủ khác làm với một cú nước rút toàn lực.

Chuỗi Markov và bài toán xác suất

Sarah Rudd, người từng đứng đầu mảng phân tích tại Arsenal, chia sẻ rằng việc xem bóng đá theo kiểu phân tích là một trải nghiệm "hơi kiệt sức". Bà đã bước vào lĩnh vực phân tích bóng đá từ rất sớm và gần như phải tự sáng tạo ra nó. Sau khi tốt nghiệp Đại học Columbia, Rudd làm việc về khai thác dữ liệu và học máy (machine learning) cho Microsoft tại Seattle, nhưng bà vẫn luôn tìm kiếm cơ hội bước vào ngành công nghiệp thể thao.

Năm 2011, Rudd tham gia một cuộc thi do công ty phân tích thể thao StatDNA tổ chức. Với một bảng tính dữ liệu vị trí cầu thủ cơ bản, bà đã tìm cách thiết lập một phương pháp để đánh giá hiệu suất của cá nhân một cách phức tạp hơn là chỉ tính bàn thắng và kiến tạo. Để thực hiện điều này, bà đã sử dụng chuỗi Markov (Markov chains) — một công cụ thống kê giúp xác định khả năng xảy ra sự việc trong một hệ thống dựa trên trạng thái hiện tại của nó.

Chuỗi Markov đại diện cho sự khác biệt so với nguyên tắc độc lập tuyệt đối thường thấy trong các trò chơi như roulette, nơi mỗi lần quay là một thử nghiệm mới. Trong bóng đá, các sự kiện liên kết với nhau. Ví dụ, khi chơi cờ Monopoly, việc bạn rơi vào ô nào phụ thuộc vào vị trí xuất phát của bạn. Tương tự, xác suất của các sự kiện trong bóng đá phụ thuộc vào trạng thái hiện tại của trận đấu.

Rudd đã chia sân bóng thành 39 "trạng thái" khác nhau, tùy thuộc vào vị trí và quyền kiểm soát bóng, để tính toán khả năng những gì sẽ xảy ra tiếp theo. Công trình của bà đủ ấn tượng để giúp bà giành chiến thắng trong cuộc thi và nhận được công việc tại StatDNA. Khi công ty này được Arsenal mua lại vào năm sau, Rudd bất ngờ tìm thấy mình tại London, làm việc cho đội bóng yêu thích của mình và giới thiệu nghiên cứu tiên tiến cho nhân sự hậu cần.

Giới hạn của dữ liệu

Dù có bao nhiêu nghiên cứu được thực hiện, bóng đá vẫn duy trì sự kháng cự mạnh mẽ với những câu trả lời đơn giản. Sarah Rudd nhìn lại bài báo năm 2011 của mình và không khỏi chỉ ra những lỗ hổng trong nghiên cứu đã làm nên tên tuổi của bà. Bà từng chia sân thành các ô vuông bằng nhau để tạo ra trật tự từ hỗn loạn, nhưng giờ đây chúng ta biết rằng cách sân bóng vận hành không nhất thiết tuyến tính hoặc gọn gàng trong những ô vuông nhỏ đó.

Có những khu vực cụ thể nơi mọi thứ diễn ra vì nhiều lý do không hoàn toàn phù hợp với các vạch kẻ sân. Những khu vực tắc nghẽn này mơ hồ và phản ứng với các xu hướng chiến thuật.

"Không phải lúc nào tôi cũng là người ủng hộ việc nhảy thẳng vào chủ nghĩa thực dụng nếu điều đó không cần thiết," Rudd nói. "Chúng ta phải nhớ rằng chúng ta đang ở trong ngành giải trí. Nó phải thú vị."

Bóng đá là một thí nghiệm được thiết kế kém, nơi những triết lý thế giới quan hoàn toàn đối lập như của Johan Cruyff (người cho rằng cầu thủ phải có bóng dưới chân) và José Mourinho (người tin rằng người có bóng sẽ sợ hãi) đều có chỗ đứng. Dữ liệu giúp chúng ta hiểu rõ hơn về trò chơi, nhưng như Rudd thừa nhận, ngay cả khi có quyền truy cập quy mô lớn vào dữ liệu theo dõi, chúng ta vẫn gặp rất nhiều vấn đề. Bóng đá, với tất cả sự hỗn loạn và vẻ đẹp của nó, vẫn là một câu đố chưa có lời giải cuối cùng.