211service.com
Hoe netwerktheorie voorheen onbekende patronen in sport onthult
Als je ooit naar voetbal hebt gekeken, ken je de subtiele verschillen in tactiek en formatie tussen verschillende teams. Er is het lange balspel, het persspel, de zoneverdediging, enzovoort. Veel teams hebben bepaalde speelstijlen die fans bewonderen en haten.
Innovaties zijn gebruikelijk, waarbij teams voortdurend nieuwe tactieken aannemen of verlaten. En gezien het internationale karakter van voetbal, verspreidden nieuwe ideeën zich snel, aangezien spelers en coaches van het ene team en land naar het andere verhuizen.
Het is dus gemakkelijk voor te stellen dat het moeilijk is om een echt uniek voetbalmerk te spelen, met tactieken en vaardigheden die geen enkel ander team kopieert.
Dat is niet helemaal waar, zeggen Laszlo Gyarmati van het Qatar Computing Research Institute en een paar vrienden. Deze jongens hebben een netwerktheorie-aanpak gebruikt om het spel van alle topteams in Spanje, Duitsland, Italië, Frankrijk en Engeland te karakteriseren. En ze zeggen dat deze statistiek onthult dat hoewel veel teams vergelijkbare speelstijlen delen, één team opvalt als echt uniek en een voetbalstijl speelt die geen ander team kan evenaren.
Voetballiefhebbers zullen niet verbaasd zijn te horen dat die kant het Spaanse team FC Barcelona is, een van de meest succesvolle voetbalteams ter wereld. Barcelona heeft een pioniersrol gespeeld in een soort voetbal genaamd tiki-taka dat geen ander team onder de knie heeft (met de opmerkelijke uitzondering van de Spaanse nationale ploeg, die over het algemeen een groot contingent Barca-spelers in zijn gelederen heeft).
Tiki-taka wordt gekenmerkt door snelle korte passen en snelle bewegingen door de spelers. Het idee is om het balbezit te domineren. Dat staat in schril contrast met conventionele tactieken die zich richten op spelersformaties.
Maar hoewel het verschil in spel tussen Barcelona en andere teams relatief gemakkelijk te zien is, is het moeilijk te karakteriseren met behulp van in-game kenmerken, zoals goals, overtredingen, corners, enzovoort. Het karakteriseren van de aard van voetbal op basis van gegevens die op het speelveld zijn verzameld, is zelfs een frustrerende bezigheid gebleken voor bewegingswetenschappers.
Maar de laatste jaren zijn bewegingswetenschappers veel fijnmaziger gegevens gaan verzamelen, zoals het aantal tackles, overtredingen, schoten op en naast het doel, enzovoort. Maar het zijn de passes tussen spelers die netwerktheoretici hebben gefascineerd.
Het pasnetwerk van een voetbalteam bestaat uit de spelers als hoekpunten en de passen tussen de spelers als randen, zeggen Gyarmati en co. Dit creëert een netwerk dat vervolgens kan worden bestudeerd op zijn unieke kenmerken.
Tot nu toe hebben netwerktheoretici hun analyse gericht op de grootschalige eigenschappen van de passerende netwerken, zoals de sterkte van verbindingen tussen specifieke spelers - hoe vaak ze naar elkaar overgaan, de centrale plaats tussen spelers die het belang van een speler binnen het netwerk meet, en spoedig. Dat is zeker nuttig en heeft een aantal fascinerende inzichten opgeleverd in de sterke en zwakke punten van sommige teams.
Maar Gyarmati en co brengen deze netwerkbenadering naar een veel dieper niveau. Deze jongens hebben zich in plaats daarvan gericht op de reeks passes die tussen spelers plaatsvinden en vroegen vervolgens wat voor soort patronen er naar voren kwamen.
Dus richten ze zich op reeksen van drie passen. Er zijn vijf verschillende patronen die een reeks van drie doorgangen kan aannemen: ABAB, ABAC, ABCA, ABCB en ABCD. De reeks ABAB treedt bijvoorbeeld op als speler 1 passeert naar speler 2, die teruggaat naar speler 1 die weer naar speler 2 passeert. En als dezelfde reeks plaatsvindt tussen spelers 3 en 4, wordt het nog steeds aangeduid als een ABAB-reeks.
Gyarmati en co beginnen hun analyse met passerende gegevens van alle 380 wedstrijden gespeeld door de 20 teams in de Spaanse topdivisie.
Vervolgens plotten ze het aantal keren dat elk team de ABAB-reeks, de ABAC-reeks, de ABAC-reeks enzovoort gebruikt. De resultaten zijn onthullend - Barcelona valt op als een zere duim.
Het blijkt dat, behalve Barcelona, alle Spaanse teams passen maken met een vergelijkbare verdeling van reeksen. Barcelona gebruikt echter duidelijk meer ABAB- en ABCB-reeksen, terwijl het significant minder ABCA- en ABCD-reeksen gebruikt.
Wat meer is, wanneer Gyarmati en co clusteranalyse gebruiken om te zien welke teams vergelijkbare patronen van sequenties gebruiken, ontstaan er verschillende clusters tussen teams met vergelijkbare spelpatronen. Barcelona is echter een klasse apart.
En op Europese schaal is het unieke karakter van Barcelona nog opmerkelijker. Gyarmati en co vervolgen hun analyse door alle andere topvliegteams in Engeland, Italië, Frankrijk en Duitsland te bestuderen.
De resultaten laten een paar andere uitschieters zien die iets verwijderd zijn van de anderen, zoals het Italiaanse team Torino en het Engelse West Ham United. Maar nogmaals, Barcelona is een klasse apart en speelt met een stijl die geen enkel ander team kan evenaren.
Dat is een fascinerend inzicht in de aard van voetbal. En in tegenstelling tot veel andere statistieken die sport meten, geeft het een duidelijke indicatie van hoe het spel van Barcelona precies verschilt van dat van alle anderen. Dus andere teams hebben specifieke patronen om te kopiëren, als ze durven.
En het opent de mogelijkheid dat vergelijkbare soorten analyse inzicht kunnen bieden in andere soorten dynamische netwerken, zoals metabole netwerken, voedselwebben, sociale netwerken enzovoort.
Het heeft jaren, zo niet tientallen jaren geduurd voordat Barcelona tiki-taka perfectioneerde. Maar met dit soort analyse duurt het misschien niet zo lang voordat iemand anders hetzelfde unieke voetbalmerk speelt.
Referentie: arxiv.org/abs/1409.0308 : Op zoek naar een unieke voetbalstijl