• Новости
    • ТОП-Новости
    • СНГ
    • Бриллиантовая лига
    • Архив
  • Видео
    • Архив
    • Фильмы
  • Бриллиантовая лига
    • Архив
    • Календарь
    • Официальный сайт
  • Календарь
    • Международный
    • Европейский
  • Школа бега
  • Мировые рекорды
  • Фармакология
  • Прямая трансляция
Мир легкой атлетики
  • Новости
    • В Аризоне состоялся The Marathon Project...
    • Карстен Вархольм изменил тренировочный процесс...
    • 100 дней до World Athletics Relays...
    • Арману Дюплантису все еще трудно поверить, что он побил...
    • Сильнейшие шестовики мира сразятся во французском городе...
    • ЧМ 2018 - Бирмингем
    • ТОП-Новости
    • СНГ
    • Бриллиантовая лига
    • Архив
  • Видео
    • Новый мировой рекорд в тройном прыжке в помещении у мужчин...
    • Австралиец Стюарт МакСвейн установил рекорд Океании на одну...
    • Мировые Рекорды 2020 года +Видео...
    • Дарья Клишина записала дебютную песню и снялась в клипе...
    • Усэйн Болт выпустил новую песню и клип +Видео...
    • Архив
    • Фильмы
    • Прямая трансляция
  • Бриллиантовая лига
    • Всё, что Вам нужно знать о Бриллиантовой лиге в сезоне 2021...
    • Архив
    • Календарь
    • Официальный сайт
  • Календарь
    • Международный
    • Европейский
    • Календарь пробегов в Украине
  • Фото
  • Школа бега
  • Другое
    • Мировые рекорды
    • Запрещенный список 2020
    • Фармакология
    • Реклама
  • Facebook

  • Вконтакте

  • RSS

  • ПРЯМАЯ ТРАНСЛЯЦИЯ
  • American Track League Indoor Series I
  • I
  • Battle Mile Indoor League 20/21

Математическое моделирование в спорте

Математическое моделирование в спорте
01 февраля 2019
Источник: sportmedicine.ru

Математические идеи и методы всё шире используются в спорте.



Количество видов спорта, направлений и методов и количество исследователей, применяющих эти методы в своих научных и прикладных работах, быстро увеличивается год от года. Ежегодно устраиваются международные конференции, одна из наиболее заметных MathSport International Conference. Сфера применения математических методов в спорте все время расширяется. Во многом этот процесс обусловлен стремительным накоплением данных и развитием компьютерных технологий. На примере целого ряда инженерных областей было показано насколько эффективно можно использовать математические методы и модели для поиска оптимальных решений. Такой же путь превращения тренерского искусства в инженерную технологию уготован и спорту.

Математические методы позволяют провести точную оценку способностей спортсмена, определить наиболее выигрышную соревновательную тактику и спрогнозировать результат. Математическая модель помогает выстроить план тренировок и должным образом корректировать тренировочный процесс, выводящий спортсмена на пик спортивной формы, минимизируя «физиологическую цену» спортивного результата.


Математический аппарат используется для описания физиологических и биохимических процессов, происходящих в организме спортсмена, исследования биомеханики движений и анализа спортивной техники. Особенно интересны модели адаптации к предельным физическим нагрузкам, планирования и оптимизации физических нагрузок в процессе достижения спортивной формы.

Использование математических моделей позволяет свести к минимуму тренерскую практику проб и ошибок и дает возможность проводить эксперименты не на самом спортсмене, а на его математической модели, просчитывая наиболее приемлемые режимы тренировок и восстановления. При этом закономерно растет спортивный результат, снижается риск перетренированности и спортивных травм. Тем самым решается задача сохранения здоровья и спортивного долголетия спортсмена.

Широкое внедрение цифровых технологий приводит к лавинообразному увеличению объемов информации, получаемой в процессе тренировочной и соревновательной деятельности спортсменов. Вместе с этим информация становится все более разнородной и слабоструктурированной. В таких условиях традиционные подходы к обработке информации становятся малоэффективными. Возникает проблема разработки и применения новых мультипараметрических подходов к анализу и интерпретации данных.


Фундаментальные проблемы современного спорта, на решение которых ориентированы прикладные исследования, могут быть сведены к четырем основным вопросам:

    - Что ограничивает уровень достижений в избранном виде спорта (проблема факторной структуры спортивной работоспособности);
    - Какие средства и методы тренировки оказывают наибольшее воздействие на ограничивающие факторы спортивной работоспособности (проблема наиболее эффективных средств и методов тренировки);
    - Как лучше всего построить тренировку, чтобы достичь наибольшего прироста спортивного результата (проблема оптимального построения тренировочного процесса);
    - Как можно корректировать и видоизменить воздействие традиционных тренировочных средств за счет применения дополнительных диетарных, фармакологических, физиотерапевтических и биоклиматических средств (проблема эргогенических средств в спорте).

Среди различных специалистов в сфере спортивной науки – тренеров, врачей, физиологов, биохимиков, биомехаников, психологов в последние годы растет понимание того, что математические методы, в первую очередь, математическое моделирование - это уникальный и мощный инструмент исследования организма человека в процессе адаптации к тренировочным нагрузкам, инструмент анализа тренировочного процесса и прогнозирования спортивного результата. Рассматривая организм спортсмена как систему, метод математического моделирования позволяет существенно углублять наши знания об изучаемых процессах в организме, выявлять широкий спектр откликов системы, изменяя параметры модели, формулировать конкретные количественные гипотезы, которые могут быть проверены в эксперименте и, наконец, предсказывать и выявлять принципиально новые классы явлений.

Использование математических моделей в интерпретации результатов экспериментов постепенно становится одним из необходимых требований ведущих журналов по физиологии, биохимии, биомеханики и психологии.

Можно утверждать, что наряду с экспериментальной физиологией бурно развивается самостоятельная ее ветвь - математическая физиология, являющаяся источником новых знаний о природе физиологических процессов. В России она пока находится в стадии становления.


Моделирование - это способ опосредованного изучения реального объекта с помощью виртуальных объектов-заместителей. Модель выступает как своеобразный инструмент познания, который исследователь ставит между собой и объектом и с помощью которого изучает интересующий его объект. Математическое моделирование имеет ряд важных преимуществ перед вербальным моделированием, традиционно используемым в теоретических дисциплинах, описывающих различные процессы, происходящие в организме спортсмена во время спортивных упражнений.

В математических моделях для описания физиологических явлений употребляют строгий язык математики и компьютерного эксперимента, благодаря чему возможно количественно предсказывать различные явления, вытекающие из модельных представлений. Словесное, образное описание физиологических явлений и следствий, вытекающих из них, не обладает такими возможностями. Многие вербальные высказывания о механизмах физиологических явлений на первый взгляд могут казаться непротиворечивыми, но не выдерживают критики при математическом описании.

Моделирование - эффективный инструмент верификации умозрительных схем и выявления неочевидных следствий. Возможность манипуляции параметрами модели в широких диапазонах позволяет найти различные режимы функционирования системы, которые в силу сложности и высокой степени нелинейности биологических систем зачастую невозможно предсказать, оперируя словесными схемами. В этом смысле модель, если она достаточно сложна, чтобы быть реалистичной, может быть источником новых знаний, иногда даже противоречащих интуиции.

Основной принцип математического моделирования сложных систем – принцип оптимальности. Это означает, что модель должна быть максимально простой, т.е. содержать минимальное число переменных(и, следовательно, уравнений) а также сравнительно простые связи между переменными. Сравнительно простые нелинейные модели содержат богатые возможности описания нетривиальных явлений, а сложные модели, содержащие большое число переменных, как правило, не позволяют провести качественный анализ и поэтому оказываются практически бесполезными.

Формулировка и построение окончательной математической модели изучаемого явления – это длительный процесс постоянного совершенствования модели, направленный на достижение максимального количественного соответствия между расчетными и экспериментальными данными. Процесс постепенного уточнения модели проводится физиологами-экспериментаторами совместно с математиками-разработчиками модели.

Здесь на помощь ученым-исследователям приходят новые компьютерные технологии, позволяющие заменить реальные физиологические эксперименты вычислительными экспериментами, выполненными с помощью методов компьютерного моделирования. Их возможности очень широки и порой они могут дать исследователю больше информации, чем реальные физиологические эксперименты. Например, можно изучать влияние сколь угодно больших стрессорных нагрузок на организм человека, или набирать сколь угодно большой статистический материал.

Особую роль математическое моделирование играет в тех случаях, когда модель ставится в принципиально новые, но физиологически значимые условия. Более того, в некоторых случаях математическая модель физиологического явления может стать стимулом для пересмотра или даже радикального изменения его парадигмы.

Возможности математического моделирования имеют универсальный характер и относятся к моделированию любых физиологических процессов, так что можно утверждать, что математическое моделирование и вычислительный эксперимент – это будущее физиологии и биомедицины, в том числе спортивной.

По мнению Н.И. Волкова, важнейшимым разделом специальной теории спорта будет разработка математических моделей развития адаптации в процессе спортивной тренировки и создание автоматизированной системы управления физическим состоянием спортсменов. Будут также разрабатываться и внедряться в спортивную практику методы дистанционного контроля и управления ключевыми биологическими функциями, определяющими спортивные достижения. Кое-что уже частично реализовано в наши дни, но эти направления, без сомнения, будут расширены и приобретут масштаб международных научных программ в будущем.


Электронный хронометраж, Платформа регистрации, timing events 
01 февраля 2019
Школа бега Спорт Математическое моделирование Наука Тренировка

Вам может быть интересно:

Американец Райан Краузер установил новый мировой рекорд в толкании ядра в помещении +Видео

25 января 2021
Читать

Австралиец Стюарт МакСвейн установил рекорд Океании на одну милю +Видео

30 декабря 2020
Читать

20-летний Эш Молони побил рекорд Австралии по десятиборью

22 декабря 2020
Читать

Мария Ласицкене: «Прыжок на два метра я должна теперь забыть»

25 января 2021
Читать

Кевин Майер выступит на соревнованиях Meeting de la Reunion

18 декабря 2020
Читать

Стартовала Battle Mile Indoor League 2020/2021

21 декабря 2020
Читать

Анжелика Сидорова заняла первое место на турнире в Новочебоксарске

17 января 2021
Читать

Связь между бегом и адреналином

29 ноября 2020
Читать

Как технологии меняют спортивную обувь

30 декабря 2020
Читать

Дарья Клишина записала дебютную песню и снялась в клипе

19 декабря 2020
Читать

Дайджест новостей из мира легкой атлетики

08 января 2021
Читать

Марина Бех-Романчук – спортсменка года в Украине по версии журналистов

22 декабря 2020
Читать
Подписаться на рассылку
Открыть
  • Лента новостей

  • Комментарии

  • Арман Дюплантис откроет свой зимний сезон 31 января
    27 января 2021
  • Райан Краузер рассказал о дальнейших планах
    27 января 2021
  • Украинки Ярослава Магучих и Юлия Левченко сразятся на турнире в Словакии
    26 января 2021
  • Мария Ласицкене: «Прыжок на два метра я должна теперь забыть»
    25 января 2021
  • Немка Кристина Шваниц выиграла соревнования в Хемнице
    25 января 2021
  • Американец Райан Краузер установил новый мировой рекорд в толкании ядра в помещении +Видео
    25 января 2021
  • Мария Ласицкене в третий раз выиграла «Битву полов»
    25 января 2021
  • American Track League Indoor Series I
    24 января 2021
  • Дайджест новостей из мира легкой атлетики
    24 января 2021
  • Япония рассматривает вариант проведения Олимпийских игр без зрителей
    23 января 2021
  • 100 дней до World Athletics Relays
    23 января 2021
  • Чех Павел Маслак планирует провести зимний сезон на максимуме
    20 января 2021
  • Собран мощный состав на кубке Коперника в Торуне
    20 января 2021
  • Кевин Майер и Нафиссату Тиам попали в стартовые протоколы чемпионата Европы в помещении
    20 января 2021
  • Тимуру Моргунову пропустил турнир в Челябинске из-за травмы
    20 января 2021
  • Мария Ласицкене и Михаил Акименко - победители «Мемориала Ю.Лукашевича и В.Середкина»
    19 января 2021
  • Эдуардо Скотти – восходящая звезда европейского спринта
    19 января 2021
  • Сильнейшие шестовики мира сразятся во французском городе Руане
    19 января 2021
  • Все участники ЧЕ в помещении должны будут сдать тест на Covid
    19 января 2021
  • Олимпийская чемпионка Брианна Макнил отстранена за нарушение антидопинговых правил
    19 января 2021
  • Подробно разбираем изменения в правилах касательно беговой обуви
    18 января 2021
  • Рено Лавилление отлично начал зимний сезон
    18 января 2021
  • Анжелика Сидорова заняла первое место на турнире в Новочебоксарске
    17 января 2021
  • Новый мировой рекорд в тройном прыжке в помещении у мужчин +Видео
    17 января 2021
  • Дайджест новостей из мира легкой атлетики
    13 января 2021
  • Оргкомитет Олимпиады в Токио опроверг сообщения о возможной отмене игр
    13 января 2021
  • Суфиан Эль Баккали имеет большие планы на 2021 год
    13 января 2021
  • Анжелика Сидорова начнёт зимний сезон 16 января
    12 января 2021
  • Жителей Японии проголосовали за перенос или отмену Олимпийских игр-2021
    12 января 2021
  • В Эфиопии состоялся ежегодный 10-километровый забег
    11 января 2021
Мир легкой атлетики

Спортивный информационный ресурс, посвященный Королеве спорта - легкой атлетике. Главной миссией сайта является пропаганда легкой атлетики, спортивного и здорового образа жизни.

Теги

Athletics IAAF IAAF World Championships Sport WADA World Athletics Анжелика Сидорова Бег Бег по шоссе Бирмингем Бриллиантовая лига ВФЛА Дисквалификация Доха Кастер Семеня Легкая атлетика МОК Мария Ласицкене Многоборье Мо Фара Олимпийские игры Россия Сборная России Сборная Украины Себастьян Коу Сергей Шубенков Советы Спорт Спортивная ходьба Спортивное питание Усэйн Болт ФЛАУ Фармакология ЧМ ЧМ в Лондоне ЧМ-2017 Школа бега Элиуд Кипчоге Юлия Левченко Якоб Ингебригтсен Ярослава Магучих допинг марафон мировой рекорд прыжки в высоту прыжки с шестом сборная Кении спринт чемпионат Европы чемпионат мира
Показать все теги

Copyright © 2008-2019 Мир легкой атлетики. Timing Events - Современная система электронного хронометража