Resumo
Futebol é um dos esportes mais populares do mundo, sendo essa popularidade refletida nas movimentações financeiras das competições profissionais, que se tornam cada vez mais competitivas a ponto de qualquer vantagem tática influenciar nos resultados. Este trabalho pretende investigar se, observando os primeiros segundos da tomada de posse de bola por uma equipe, seria possível identificar se aquela posse de bola resultaria em uma jogada de perigo na zona de ataque próxima à grande área do oponente, dado que a maneira de vencer uma partida implica em chegar próximo ao gol adversário com a posse de bola. Para responder a essa questão, utilizamos métricas extraídas da atuação dos jogadores e de suas interações em campo, como, por exemplo: posição dos jogadores de ambas as equipes em função do tempo e métricas de redes (centralidade, entropia, vulnerabilidade da rede). Esses dados são tratados modelando o posicionamento dos jogadores como uma série temporal de grafos em que, a cada instante de tempo, o posicionamento dos jogadores gera uma rede. As métricas dessas redes, quando convertidas em imagens de ritmo visual, permitem a extração de características por meio de arquiteturas de redes convolucionais profundas, o que aproxima o nosso estudo da área de aprendizado profundo (do inglês, deep learning), agregando possibilidades como o uso de técnicas de transferência de aprendizado (do inglês, transfer learning) junto de um refinamento (do inglês, fine-tune). A validação foi feita com a arquitetura EfficientNet B0, sendo utilizada para a transferência de aprendizado a partir de uma rede treinada com dados do ImageNet e com seus pesos ajustados com nossos dados. Dessa forma, características de imagens foram obtidas e aplicadas para o treinamento de uma Rede Neural Profunda (do inglês, Deep Neural Network) para a classificação das amostras. A técnica de grid-search com validação cruzada foi utilizada para otimizar os parâmetros da rede. Essa modelagem pretendem determinar se a posse de bola irá produzir uma jogada ofensiva no campo próximo ao gol do oponente. Além disso, validar quais métricas mais influenciam o resultado do modelo, permitindo assim identificar as mais determinantes para se chegar com a posse de bola na zona de defesa do oponente. Os resultados indicam que as chegadas próximas à grande área adversária podem ser preditas observando somente os primeiros 5 segundos de posse de bola, e que as principais métricas utilizadas pelos modelos encontram embasamento na literatura de análise de partidas de futebol.
