Hur nätverksteorin avslöjar tidigare okända mönster inom sport

Om du någonsin har sett fotboll, kommer du att känna till de subtila skillnaderna i taktik och formation mellan olika lag. Det finns långbollsspelet, pressspelet, zonförsvaret och så vidare. Många lag har speciella spelstilar som fansen beundrar och hatar.

Innovationer är vanliga, med team som ständigt antar eller överger ny taktik. Och med tanke på fotbollens internationella karaktär spreds nya idéer snabbt, eftersom spelare och tränare flyttar från ett lag och land till ett annat.

Så det är lätt att föreställa sig att det är svårt att spela ett helt unikt fotbollsmärke, med taktik och färdigheter som inget annat lag kopierar.

Det är inte riktigt sant, säger Laszlo Gyarmati vid Qatar Computing Research Institute och några kompisar. Dessa killar har använt en nätverksteoretisk strategi för att karakterisera spelet för alla topplag i Spanien, Tyskland, Italien, Frankrike och England. Och de säger att detta mått avslöjar att även om många lag delar liknande spelstil, sticker ett lag ut som helt unikt och spelar en fotbollsstil som inget annat lag kan matcha.

Fotbollsfantaster kommer inte att bli förvånade över att höra att den sidan är det spanska laget FC Barcelona, ​​ett av de mest framgångsrika fotbollslagen på planeten. Barcelona har banat väg för en typ av fotboll som heter tiki-taka som inget annat lag har kunnat bemästra (med det anmärkningsvärda undantaget för den spanska landslaget, som i allmänhet har en stor kontingent av Barca-spelare i sina led).

Tiki-taka kännetecknas av snabba korta passningar och snabba rörelser av spelarna. Tanken är att dominera bollinnehavet. Det står i skarp kontrast till konventionell taktik som fokuserar på spelarformationer.

Men även om skillnaden i spel mellan Barcelona och andra lag är relativt lätt att se, är det svårt att karakterisera genom att använda egenskaper i spelet, som mål, regelbrott, hörnor och så vidare. Faktum är att karakterisering av fotbollsspelets natur från data som samlats in på spelplanen har visat sig vara en frustrerande verksamhet för idrottsforskare.

Men på senare år har idrottsvetare börjat samla in mycket mer finkornig data som antalet tacklingar, fouls, skott på och utanför mål och så vidare. Men det är passningarna mellan spelare som har fascinerat nätverksteoretiker.

Ett fotbollslags passningsnätverk består av spelarna som hörn och passningarna mellan spelarna som kanter, säger Gyarmati och co. Detta skapar ett nätverk som sedan kan studeras för sina unika egenskaper.

Hittills har nätverksteoretiker fokuserat sin analys på de storskaliga egenskaperna hos de passerande nätverken, såsom styrkan av kopplingar mellan specifika spelare – hur ofta de övergår till varandra, centraliteten mellan varandra som mäter spelarens betydelse inom nätverket, och så vidare. Det är verkligen användbart och har gett några fascinerande insikter om styrkorna och svagheterna hos vissa lag.

Men Gyarmati och co tar denna nätverksansats till en mycket djupare nivå. De här killarna har istället fokuserat på sekvensen av passningar som sker mellan spelare och sedan frågat vad det är för mönster som dyker upp.

Så de fokuserar på sekvenser med tre pass. Det finns fem olika mönster som en trepasssekvens kan ta: ABAB, ABAC, ABCA, ABCB och ABCD. Till exempel uppstår sekvensen ABAB om spelare 1 skickar till spelare 2, som går tillbaka till spelare 1 som skickar till spelare 2 igen. Och om samma sekvens äger rum mellan spelare 3 och 4, betecknas det fortfarande som en ABAB-sekvens.

Gyarmati och co börjar sin analys med hjälp av passningsdata från alla 380 matcher som spelas av de 20 lagen i den högsta spanska divisionen.

De plottar sedan antalet gånger varje lag använder ABAB-sekvensen, ABAC-sekvensen, ABAC-sekvensen och så vidare. Resultaten är avslöjande—Barcelona sticker ut som en öm tumme.

Det visar sig att, förutom Barcelona, ​​alla spanska lag gör passningar med en liknande fördelning av sekvenser. Men Barcelona använder tydligt fler ABAB- och ABCB-sekvenser samtidigt som de använder betydligt färre ABCA- och ABCD-sekvenser.

När Gyarmati och co använder klusteranalys för att se vilka lag som använder liknande mönster av sekvenser, uppstår olika kluster bland lag med liknande spelmönster. Barcelona är dock i en klass för sig.

Och i europeisk skala är Barcelonas unika karaktär ännu mer anmärkningsvärt. Gyarmati och co fortsätter sin analys genom att studera alla andra toppflygteam i England, Italien, Frankrike och Tyskland.

Resultaten visar ett par andra utstickare som sitter lite ifrån de andra, som det italienska laget Torino och det engelska laget West Ham United. Men återigen, Barcelona är en liga ifrån varandra och spelar med en stil som inget annat lag kan matcha.

Det är en fascinerande inblick i fotbollens natur. Och till skillnad från många andra mätvärden som mäter sport, ger det en tydlig indikation på exakt hur Barcelonas spel skiljer sig från alla andras. Så andra lag har specifika mönster att kopiera, om de vågar.

Och det öppnar möjligheten att liknande typer av analyser kan ge insikter i andra typer av dynamiknätverk, såsom metaboliska nätverk, matnät, sociala nätverk och så vidare.

Det har tagit år, om inte decennier, för Barcelona att fullända tiki-taka. Men med den här typen av analys kanske det inte tar så lång tid innan någon annan spelar samma unika fotbollsmärke.

Ref: arxiv.org/abs/1409.0308 : Söker efter en unik stil inom fotboll

Dölj