Wie die Netzwerktheorie bisher unbekannte Muster im Sport aufdeckt

Wenn Sie jemals Fußball gesehen haben, kennen Sie die feinen Unterschiede in Taktik und Formation zwischen verschiedenen Mannschaften. Es gibt das lange Ballspiel, das Pressingspiel, die Zonenverteidigung und so weiter. Viele Teams haben bestimmte Spielstile, die Fans bewundern und hassen.

Innovationen sind an der Tagesordnung, wobei Teams ständig neue Taktiken annehmen oder aufgeben. Und angesichts des internationalen Charakters des Fußballs verbreiten sich neue Ideen schnell, wenn Spieler und Trainer von einer Mannschaft und einem Land in ein anderes wechseln.

Man kann sich also leicht vorstellen, dass es schwierig ist, einen wirklich einzigartigen Fußball zu spielen und Taktiken und Fähigkeiten einzusetzen, die kein anderes Team kopiert.



Das stimmt nicht ganz, sagen Laszlo Gyarmati vom Qatar Computing Research Institute und ein paar Kumpels. Diese Jungs haben einen netzwerktheoretischen Ansatz verwendet, um das Spiel aller Top-Teams in Spanien, Deutschland, Italien, Frankreich und England zu charakterisieren. Und sie sagen, dass diese Metrik zeigt, dass, während viele Teams ähnliche Spielstile haben, ein Team wirklich einzigartig ist und einen Fußballstil spielt, mit dem kein anderes Team mithalten kann.

Fußballfans werden nicht überrascht sein zu erfahren, dass es sich bei dieser Mannschaft um die spanische Mannschaft FC Barcelona handelt, eine der erfolgreichsten Fußballmannschaften der Welt. Barcelona hat eine Art Fußball namens Tiki-Taka entwickelt, den keine andere Mannschaft beherrschen konnte (mit der bemerkenswerten Ausnahme der spanischen Nationalmannschaft, die im Allgemeinen ein großes Kontingent an Barca-Spielern in ihren Reihen hat).

Tiki-Taka zeichnet sich durch schnelle kurze Pässe und schnelle Bewegungen der Spieler aus. Ziel ist es, den Ballbesitz zu dominieren. Das steht in krassem Gegensatz zu konventionellen Taktiken, die sich auf Spielerformationen konzentrieren.

Aber während der spielerische Unterschied zwischen Barcelona und anderen Teams relativ leicht zu erkennen ist, ist es schwierig, ihn anhand von Merkmalen im Spiel wie Toren, Fouls, Eckbällen usw. zu charakterisieren. Tatsächlich hat es sich für Sportwissenschaftler als frustrierend erwiesen, die Art des Fußballspiels anhand von Daten zu charakterisieren, die auf dem Spielfeld gesammelt wurden.

Aber in den letzten Jahren haben Sportwissenschaftler begonnen, viel feinkörnigere Daten wie die Anzahl der Zweikämpfe, Fouls, Schüsse auf und neben dem Tor und so weiter zu sammeln. Aber es sind die Pässe zwischen Spielern, die Netzwerktheoretiker fasziniert haben.

Das Passnetz einer Fußballmannschaft besteht aus den Spielern als Knoten und den Pässen zwischen den Spielern als Kanten, sagen Gyarmati und Co. Dadurch entsteht ein Netzwerk, das dann auf seine einzigartigen Eigenschaften hin untersucht werden kann.

Bisher haben Netzwerktheoretiker ihre Analyse auf die großräumigen Eigenschaften der Passing-Netzwerke konzentriert, wie z. B. die Stärke der Verbindungen zwischen bestimmten Spielern – wie oft sie sich gegenseitig passieren, die Betweenness-Zentralität, die die Bedeutung eines Spielers innerhalb des Netzwerks misst, und bald. Das ist sicherlich nützlich und hat einige faszinierende Einblicke in die Stärken und Schwächen einiger Teams geliefert.

Aber Gyarmati und Co. führen diesen Netzwerkansatz auf eine viel tiefere Ebene. Diese Jungs haben sich stattdessen auf die Abfolge der Pässe konzentriert, die zwischen den Spielern stattfinden, und dann gefragt, welche Art von Mustern entstehen.

Sie konzentrieren sich also auf Sequenzen von drei Durchgängen. Es gibt fünf verschiedene Muster, die eine Sequenz mit drei Durchgängen annehmen kann: ABAB, ABAC, ABCA, ABCB und ABCD. Zum Beispiel tritt die Sequenz ABAB auf, wenn Spieler 1 zu Spieler 2 passt, der zurück zu Spieler 1 passt, der wieder zu Spieler 2 passt. Und wenn die gleiche Sequenz zwischen den Spielern 3 und 4 stattfindet, wird sie immer noch als ABAB-Sequenz bezeichnet.

Gyarmati und Co beginnen ihre Analyse mit Passdaten aller 380 Spiele, die von den 20 Mannschaften der höchsten spanischen Spielklasse bestritten wurden.

Dann zeichnen sie auf, wie oft jedes Team die ABAB-Sequenz, die ABAC-Sequenz, die ABAC-Sequenz und so weiter verwendet. Die Ergebnisse sind aufschlussreich – Barcelona sticht heraus wie ein Daumennagel.

Es stellt sich heraus, dass außer Barcelona alle spanischen Teams Pässe mit einer ähnlichen Verteilung von Sequenzen spielen. Barcelona verwendet jedoch eindeutig mehr ABAB- und ABCB-Sequenzen, während es deutlich weniger ABCA- und ABCD-Sequenzen verwendet.

Wenn Gyarmati und Co. Clusteranalysen verwenden, um zu sehen, welche Teams ähnliche Sequenzmuster verwenden, entstehen außerdem verschiedene Cluster unter Teams mit ähnlichen Spielmustern. Barcelona ist jedoch eine Klasse für sich.

Und im europäischen Maßstab ist Barcelonas Einzigartigkeit sogar noch bemerkenswerter. Gyarmati und Co. setzen ihre Analyse fort, indem sie alle anderen Spitzenteams in England, Italien, Frankreich und Deutschland untersuchen.

Die Ergebnisse zeigen ein paar andere Ausreißer, die leicht von den anderen entfernt sind, wie das italienische Team Torino und das englische Team West Ham United. Aber auch hier ist Barcelona eine Liga für sich und spielt mit einem Stil, mit dem kein anderes Team mithalten kann.

Das ist ein faszinierender Einblick in die Natur des Fußballs. Und im Gegensatz zu vielen anderen Metriken, die Sport messen, gibt es einen klaren Hinweis darauf, wie genau sich Barcelonas Spiel von dem aller anderen unterscheidet. Andere Teams haben also bestimmte Muster, die sie kopieren können, wenn sie sich trauen.

Und es eröffnet die Möglichkeit, dass ähnliche Arten von Analysen Einblicke in andere Arten von dynamischen Netzwerken geben könnten, wie etwa Stoffwechselnetzwerke, Nahrungsnetze, soziale Netzwerke und so weiter.

Es hat Jahre, wenn nicht Jahrzehnte gedauert, bis Barcelona Tiki-Taka perfektioniert hat. Aber mit dieser Art von Analyse dauert es vielleicht nicht mehr so ​​lange, bis jemand anderes dieselbe einzigartige Art von Fußball spielt.

Ref: arxiv.org/abs/1409.0308 : Auf der Suche nach einem einzigartigen Stil im Fußball

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