September 16,2007 16:22

Gameday 龍珠雷達

Pitch Type Classification by Spin Axis

  這是 Gameday Sphere 最熱門的新玩具,姑且戲稱其為「Gameday 龍珠雷達」。最近雖然沒心情寫東西,倒是花了不少時間把玩這個新鮮貨。此雷達可以清楚地顯示,自 Gameday 的逐球數據所進階估算出的「自旋軸方向 (Direction of Spin Axis φ, in degree)」和「自旋轉速 (Spin Rate ω, rpm)」,協助我們更輕鬆地分辨出投手的各式球種。

  在此之前,若欲利用 Gameday 辨別球種,主要藉由「球速 (Speed)」和「軌跡的縱橫向偏移量 (pFX-X/Z)」依照球路特性大致歸類,再搭配「曲線變化量和傾斜角度 (Break Length/Angle)」切分離析,綜合成為判讀依據。如今有了這套龍珠雷達,光靠自旋軸方向角的分布,便可直觀地對應至各球種,分類工作自然省事許多。以下就以近日萬眾矚目的「Yankees - Red Sox」美聯東區龍頭爭霸關鍵三連戰中,兩隊先發投手的 Gameday 數據為例,展現「Gameday 龍珠雷達」在輔助球種判斷上的威力:(文字補充中…)

    ◎ Pitch Classification for Starters in Yankees-Red Sox series:
  • Game 1 (09/14): Andy Pettitte vs Daisuke Matsuzaka
  • Game 2 (09/15): Chien-Ming Wang vs Josh Beckett ( * Malfunction)
  • Game 3 (09/16): Roger Clemens vs Curt Schilling

【Game 1: Andy Pettitte vs Daisuke Matsuzaka】



【Game 2: Chien-Ming Wang vs Josh Beckett】



【Game 3: Roger Clemens vs Curt Schilling】



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    http://cgi.blog.roodo.com/trackback/4146107

    回應文章
    嘩...真是太酷啦。有這個東西,可以討論的又多了!至少大家不必為個 Gyroball 辯翻天。

    對了,有篇文章你可能會有興趣。我冒昧留個連結:
    http://myurl.com.tw/nr1r
    | 檢舉 | Posted by 法洛猛 at September 16,2007 18:34
    To 法洛猛,

     有了龍珠雷達,想找龍珠呼喚神龍就快多了。其實 Gyroball 應已褪去神祕面紗,並非變幻莫測妙不可言,一樣可以用棒球物理解釋歸納其動態。我同意部份人士的看法,Gyroball 其實近似所謂的失投滑球,只是旋轉軸變得貼近飛行方向罷了,很多投手可能在不經意間都投出來過,不妨在此大膽這麼說,連王建民都不小心投出接近 Gyroball 的失投滑球,請見上方代替 Game-2 的 08/30 王建民【球速/轉速】極座標圖中,右下方那顆轉速極低方向殊異的失投滑球就是了。

     至於所附鏈結,請恕我引用一句孔子的話來回應:「未足與議也。」
    | 檢舉 | Posted by Whither at September 20,2007 10:26

    http://webusers.npl.uiuc.edu/~a-nathan/pob/MeasurementsGyroballHimeno.pdf
    量測子彈式旋轉球路的昇力與拖曳力係數
    | 檢舉 | Posted by Maxline91 at March 29,2008 10:34

    To Maxline91,

     謝謝您提供的鏈結資訊,可惜已許久未能提起勁整理關於 Gameday 的文章,對諸位同好頗感抱歉。

     轉念一想,我或許還是適合唸物理系,要是也能接受 Alan Nathan 教授的指導就更好了。只不過一切已經不能重來了,還是認真工作過日子較實在。
    | 檢舉 | Posted by Whither at April 6,2008 21:20

    這些原始數據的來源連結
    方便提供嗎

    也想看看其他人的rpm
    | 檢舉 | Posted by Sphere at March 26,2009 08:43

    To Sphere,

     您好。MLB Gameday 各項數據皆存於此鏈結下:LINK,請自行尋找欲研究的場次,各數據內容如系列前文所述,RPM 則必須藉由數學運算轉換而得。
    | 檢舉 | Posted by Whither at March 30,2009 23:38

    謝謝版大

    小弟我有拜讀您的大作
    但type這項是不是我沒看到

    它的數據是算出來的 還是......

    應該是指球種的分辨吧


    數學式算出來的RPM
    那您繪圖時
    不是要先計算嗎
    真是辛苦您了

    沒有現成數據提供的網頁嗎
    我有看到PitchFX Tool圖有提供

    不過沒找到它RPM這項數據的提供

    但是既然它有提供圖 數據應該也會提供ㄚ
    我只找到它 其它方面的數據 就如同 您提供的原始數據
    只是整理一下 表作漂亮些

    還忘您指點名津
    謝謝
    | 檢舉 | Posted by Sphere at April 1,2009 15:17

    To Sphere,

     您客氣了。MLB Gameday 自 2008 年起,利用 PITCHf/x 數據歸納統整後所架構的球種辨識系統(軟體人工智慧學習系統),便試圖在每場球賽即時地分辨出每一球的球種。剛開始當然不盡完備錯誤百出,但隨著資料庫更龐大且運算公式也更新進化後,球種辨識的準確率已經大幅改善。2008 年後的 Gameday 原始數據中,標記為"Type"(球種)一欄的資訊,便是上述系統辨識的結果,最近的 WBC 球賽 Gameday 記錄也是同樣道理。

     由於各球種有其特殊的 PITCHf/x 數據分布特性,故只要依照系列前文所述,掌握了各投手專屬的球種分布,便可依此類推後續來球的球種。不論早期 Josh Kalk 或近期 Dan Brooks 的 PITCHf/x Tool,想必都是類似的歸納過程。

     「自旋軸方向 (Direction of Spin Axis φ, in degree)」和「自旋轉速 (Spin Rate ω, rpm)」皆是由 PITCHf/x 數據估算而得,詳細推衍公式來由可參考 Dr. Alan Nathan 的此篇文章,以及 Mike Fast 統整參數後所得的估算式。估算方式如下:



     其中的 32.174 是英制的地表平均重力加速度,0.121 是估量一般球速分布下的阻力和Manus力係數後所得的簡化常數,0.00544 則是將空氣密度和棒球質量與截面換算後的簡化常數,將這些常數套入 Alan Nathan 文中的力學式即可得此簡化算式。希望以上說明對您能有些許幫助。
    | 檢舉 | Posted by Whither at April 1,2009 23:43

    To Whither,

    版主您的回覆,讓人穫益良多。

    在下想再請教您一個問題,關於Type_Confidence的值,主要是為分辨球種用,所以它的值,是否比較沒有所謂的物理意義吧。它的值應該是偏向所謂實驗數據與經驗法則那類是嗎?

    所以很好奇想知道它的運算公式,看看各項的權重,以及總Range和各球種的Range。

    不好意思,一直麻煩您。
    | 檢舉 | Posted by Sphere at April 3,2009 17:18

    To Sphere,

     您客氣了。相隔許久,有機會藉此重溫 Gameday PITCHf/x 系統的分析樂趣,這是我的收穫也是榮幸。

     Type_Confidence 顧名思義應是該球經球種辨識結果的信心度量值,我想此或然率值的大小,全取決於辨別軟體的母體資料庫定義。比如王建民投出測得以下數據的球:

    start_speed: 95.4, pfx_x: -8.1, pfx_z: 5, break_length: 6.2, φ: 238, ω: 1919

     比對資料庫後,我們有很高的信心這是一顆相當快的 sinker,具有足夠的橫向 movement,也有比 4-seamer 顯著的變化幅度。王建民多數的 sinker 都分布在這樣的數據組合附近。

     但若是以下這樣的數據呢?此球具有一定的橫向 movement,卻又不乏縱向的尾勁,自轉軸角度又介於兩大群體之間 (以此場球的王建民為例 4-seamer: 200, sinker: 240):

    start_speed: 93.5, pfx_x: -7.4, pfx_z: 8.6, break_length: 4.7, φ: 220, ω: 2255

     像這樣位於模稜兩可區域的球,在辨別判定球種時就遇到困難了,缺乏系統方式的業餘者如我,只能依靠個人經驗法則來鑑定;至於 MLB Gameday 則可以對照歷年數據,計算出此球分屬各球種的或然率(就像《賭神2》裡,反派仇笑痴仰賴電腦判斷攝影畫面中對手底牌露頭的圖案一樣),取機率最高的當作鑑別後球種。當然,辨識錯誤還是免不了的。

     畢竟,棒球上帝玩的可不是一翻兩瞪眼的骰子,而是圓滾滾的球,出手旋轉角度偏一點點,結果恐怕就差很多。不過只要隨時間累積的資料庫和軟體公式更健全,甚至發展投手出手握法的即時影像辨識系統,或許連棒球上帝也會愛上 Gameday PITCHf/x 吧。
    | 檢舉 | Posted by Whither at April 6,2009 00:55

    start_speed: 95.4, pfx_x: -8.1, pfx_z: 5, break_length: 6.2, φ: 238, ω: 1919

    這一球真是極品
    | 檢舉 | Posted by Sphere at April 8,2009 13:29

    To Whither,

    您的回覆,讓人豁然開朗。

    最近Gameday,小小更新了一下,在資料庫中已將RPM放入。同時在版面上,也增加了投打兩方的統記數據。
    | 檢舉 | Posted by Sphere at April 8,2009 13:34

    To Sphere,

     那一球 Sinker 就球質而言的確是極品,只可惜是顆極品的壞球:2007/8/30 主場對決 Boston Redsox 四局面對 David Ortiz 所投出的第一球--外角偏低大壞球。

     今年的 Gameday 又添了一些很酷炫的儀表板風指標,並開始嘗試收費,這門 PITCHf/x 生意果然越做越大。
    | 檢舉 | Posted by Whither at April 13,2009 23:12
    好久沒看到版主的棒球文了。
    | 檢舉 | Posted by Sphere at October 20,2012 22:20

    To Sphere,

    不好意思,想不到還有訪客期待敝處的棒球文,令人汗顏又感謝。球季嘎然結束,看來會有一個好長的冬天,不愁找不到發獃的理由了。也許在發獃和哄孩子入睡之際,再試著尋覓自己還有什麼可以說吧。
    | 檢舉 | Posted by Whither at October 30,2012 22:54