Künstliche Intelligenz – Nimm‘s einfach sportlich

Mittwoch, 10.04.2019

Autor: Dennis Mujanovic, Marketing

© Foto: Andrey Popov

Künstliche Intelligenz (KI) verspricht uns das Leben einfacher zu machen und bei vielen Dingen zu unterstützen. So etwa auch beim Sport. In Apps ersetzt sie den persönlichen Trainer. Aber wie funktioniert das? Und woher weiß die KI, wie Dein perfektes Workout aussieht?

Grundlage für Künstliche Intelligenz sind immer Daten. Auch bei Fitness-Apps, die versprechen, Dich individuell fit zu machen. Was dahinter steckt, hat unser Kollege Dennis im Selbstversuch erfahren.

Der Selbstversuch

Die künstliche Intelligenz (KI) innerhalb der Fitness-App fragt mich, ob es anstrengend war. Ja, das war es, übermäßig sogar. Ob ich eine gute Technik hatte? Ich würde lügen, wenn ich das bejahen würde, um mein Fleißsternchen zu bekommen. Die KI will auch wissen, ob ich bei spezifischen Übungen Schmerzen hatte. Ja im Knie, aber das gebe ich nicht an, auch wenn es sinnvoller wäre. Jeder hat seinen Stolz. Zum Glück kann die App mir noch nicht zusehen – da hinkt sie einem echten Menschen noch hinterher.

Als ich die App einrichtete, wurde ich noch viel detaillierter ausgefragt: Gewicht? Größe? Wie häufig in der Woche willst Du trainieren? Ich frage mich da nur, wozu die App das alles wissen will? Doch jede Frage zielt darauf ab, das individuellste, anstrengendste, aber gleichzeitig Schwachstellen schonendste Training zu erstellen, genau auf mich zugeschnitten. Jedenfalls wird das so versprochen.

Mein Fitnessprogramm: Was steckt dahinter?

Heruntergebrochen sind KI Algorithmen, mathematische Schemata, die sich nach vordefinierten Parametern und Eingaben durch den Nutzer „handeln“. Nochmals heruntergebrochen, handelt es sich um eine „wenn das passiert, passiert dies oder jenes“ Situation. Schaut man sich so ein Schema an, sieht dieses wie ein Entscheidungsbaum aus, ähnlich der folgenden Abbildung in der es darum geht, ob die Übung „Kniebeuge“ weiter ausgeführt werden sollte und wenn ja, in welcher Intensität.

KI-Abfrage zur Kniebeuge: Geschafft? Anstrengend? Saubere Technik?

Mit Daten unterlegt zum individuellen Programm

Die Programmierer haben vorher ganz genau festgelegt, welche Übungen aus der Gesamtheit zu welchen Eingaben des Nutzers angezeigt werden. Diese Gesamtheit der Übungen setzt sich zusammen aus Sprints, Kniebeugen, Klimmzüge, Liegestütze, Sit-Ups und vielen weiteren. Ferner wird abgefragt, ob man Ausrüstung besitzt, oder darauf zugreifen kann, wie eben Klimmzugstangen. An zwei Beispielen lässt sich die „Denkweise“ der KI nachvollziehen:

Jan

Größe: 1,70 m

Gewicht: 100 kg

Trainingserfahrung: vorher nicht regelmäßig trainiert

Zeit für Training: 2x wöchentlich

Ziel: Abnehmen

Daniel

Größe: 1,80 m

Gewicht: 77 kg

Trainingserfahrung: treibt regelmäßig Sport

Zeit für Training: 3x wöchentlich

Ziel: Muskelaufbau

Eines ist sofort auffällig, für uns und für die App: Jan ist nicht sportlich und deutlich übergewichtig. Aus der Sammlung von Übungen werden nun einzelne Trainingseinheiten und -übungen rausgesucht, die zu diesen Parametern passen. Beispielsweise Ganzkörpereinheiten, die für den Gewichtsverlust hochintensiv sind (oder sein sollten). Nach der ersten Einheit holt die App Feedback bei Jan ein: War es anstrengend? Ja, es war schon zu viel. Gespeichert. Die Ausführung war katastrophal, da ist Jan ehrlich. Gespeichert. Er hatte Schmerzen bei den Kniebeugen. Auch das wird gespeichert. Die App schlägt auf Grund der Schmerzen eine andere Ausführungsart oder eine ganz andere Übung vor.

Für Daniel sieht die Situation anders aus. Er treibt regelmäßig Sport, hat Idealgewicht und will Muskeln aufbauen. Basierend auf diesen Parametern kommen ganz andere Übungen zum Tragen, etwa abgeänderte Liegestütze die spezielle Brust- oder Schulterbereiche ansprechen, diverse Kniebeugearten und Klimmzüge, letzteres gerne auch einarmig. Schließlich ist das Ziel hier der Anspruch isolierter Muskeln und- gruppen. Wenden wir das Prinzip aus der ersten Abbildung an, könnte die Basislogik einer solchen App so aussehen:

Mit Hilfe der Eingaben des Nutzers passen sich auch die angebotenen Übungen und deren Intensität an. Erstens, um sich optimal den neuen Gegebenheiten anzupassen und zweitens, trotzdem fordernd zu bleiben ohne den Nutzer zu verletzen. Aus dem in Abbildung 2 gezeigten Feedback stellen sich dann, auch auf Basis der Anfangsdaten des Nutzers, neue Trainingseinheiten zusammen. In Theorie sieht es dann so aus:

KI-Abgrage über das Smartphone: Erzähle uns etwas über Dich nach Größe, Gewicht und Trainingshäufigkeit

KI-Schlussfolgerung nach Nutzer-Feedback

Es handelt sich also bei einer KI immer um eine Anordnung von Befehlen, welche auf bestimmte Eingaben reagieren, wobei die Entscheidungsbäume noch eine relativ simple Art eine KI zu gestalten, darstellt. Nichtsdestotrotz ist diese für die Zwecke einer Fitness App, die Entscheidungen auf Grund von Angaben treffen soll, vollkommen ausreichend. Gemeinsam mit dem Anreizsystem sich „Fleißsternchen“ zu verdienen, an eine Plattform zum Austausch unter Gleichgesinnten angebunden zu sein und ergänzt um eine Datenbank für Nahrungsmittel, stellt ein „künstlicher“ Trainer eine gelungene Alternative zum tatsächlichen Trainer dar. Durch die Videoanleitungen für die Übungen, fällt es einem leichter sich in diese einzufinden. Um die Abweichung zwischen der perfekten und eigenen Ausführung festzustellen und folgend auch zu korrigieren, ist viel Selbstdisziplin und Körpergefühl notwendig. Es empfiehlt sich deshalb die Ausführung aus den Videos mit der eigenen vor einem Spiegel oder durch eine Videoaufnahme abzugleichen, um inkorrekte und mögliche schmerzende Bewegungen und Haltungen früh auszumerzen. Das bedeutet zwar mehr Aufwand, als sich einem Trainer anzuvertrauen, allerdings ist der Belohnungseffekt, wenn man sich selber durch die ersten Trainingseinheiten durchgekämpft hat umso größer.