1443
правки
Изменения
Нет описания правки
== Тренировка в условиях искусственной среды и виртуальной реальности ==
Создание искусственной среды и виртуальной реальности (ВР) в процессе тренировки можно считать одним из популярных направлений в теории и практике современного спорта и физических упражнений. Это направление тесно связано с прогрессом компьютерных технологий и их применением как в исследованиях, так и в повседневной тренировочной практике. В этом разделе представлены выводы ряда наиболее практически ориентированных проектов, которые были осуществлены в различных видах спорта с целью развития инновационных подходов и рационализации процесса [[Спортивная подготовка|подготовки спортсменов]].
=== Исследования тренировки в условиях искусственной среды ===
Один из развивающихся в настоящее время инновационных подходов к процессу тренировки связан с созданием и применением '''искусственной среды (ИС)'''. Такие системы И С ИС можно определить как «техногенные среды, имитирующие реальные условия с учётом специально сформулированных требований и в контролируемых режимах» (Issurin, 2013).
Возможно, первоначальный импульс для разработки таких биотехнологических систем был связан с развитием специализированных тестирующих комплексов, которые в лабораторных условиях имитируют различные варианты спортивной деятельности в реальных условиях. Успешно моделируются и изучаются такие спортивные дисциплины, как [[бег]], [[велоспорт]], [[гребля|академическая гребля]], гребля на байдарках и каноэ, [[Лыжный спорт|лыжные гонки]], [[Коньки — бег и фигурное катание|конькобежный ]] и парусный спорт (Dal Monte, 1988). Ещё одним фактором, влияющим на развитие спортивных систем ИС, был успешный опыт в разработке подобных систем подготовки, используемых для специального обучения различных профессиональных групп, таких как водители (Mahoney, 1997), летчики, хирурги (Satava, 1995) и парашютисты (Hue et al., 1997). Следующим шагом в создании такой системы было использование ИС для подготовки спортсменов в точно заданных условиях с использованием онлайн-мониторинга, обратной связи и корректировки. Такой инновационный подход создал огромные возможности при применении в полностью контролируемых средах. Эти передовые технологии были реализованы в нескольких олимпийских видах спорта, таких как парусный спорт, бобслей, академическая гребля, [[теннис ]] и [[гимнастика]]. Рассмотрим ряд успешных применений такого подхода в различных видах спорта (табл. 31).
'''Таблица 31. Результаты ряда исследований, в которых системы ИС были созданы и оценивались'''
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<p>Dal Monte, 1983</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Тренажёр, имитирующий действия яхтсмена в классе «Лазер», включающий имитатор корпуса лодки и управляемое компьютером гидравлическое устройство* <sup>1</sup> для воспроизведения усилий спортсмена при изменении курса и управлении парусом и блоком визуального воспроизведения различных гоночных ситуаций</p></td><td>
<p>Автоматизация навыков руления; объективная оценка и коррекция специфических навыков в парусном спорте</p></td><td>
<p>Walls et al., 1998</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Имитация игры в теннис против подающей мяч машины в соответствии с точным протоколом</p></td><td>
<p>Мониторинг в режиме реального времени специфических показателей подготовленности теннисиста, реакции ЧСС и наступления центрального утомления**<sup>2</sup></p></td><td>
<p>Davey et al., 2003</p></td></tr>
<tr><td>
</table>
<small>* <sup>1</sup> Имитатор шлюпочной палубы подвешен между двумя опорами и динамически управляется с помощью пневматического компьютерного привода. Компьютер генерирует реалистичные картинки, воспроизводящие ситуации при рулении, использовании шкота, лавировании и балансировании лодки.<br />** <sup>2</sup>В момент, когда наступает центральное утомление, спортсмен уже не может продолжить выполнение упражнения без нарушения двигательного навыка (ему приходится ломать схему движения, изменять ритм, отклоняться назад или в сторону и т.д.), то есть спортсмен должен найти «обманный» вариант, чтобы закончить выполнение задания за точкой наступления центрального утомления.</small>
Возможно, одна из первых удачных попыток создания ИС для мониторинга и экспериментальной подготовки была выполнена Dal Monte (1983). Многомерная система мониторинга для гребцов-академистов обеспечивала контроль и онлайн-коррекцию технических схем, оценку соответствующих метаболических и кардиореспираторных показателей и поддержку спортсменов во время многолетней подготовки, (рис. 21).[[Image:21vek83.jpg|250px|thumb|right|Рис. 21. Система искусственной окружающей среды для оценки и коррекции движений при моделировании в академической гребле (Dal Monte, 1983). 1-16 - датчики и системы индикации, использованные в исследовании]]
Оригинальная биотехническая система была создана Walls с соавторами (1998) для моделирования действий спортсмена в парусном спорте. Тренажёр состоял из компьютеризированной системы, воспроизводившей реальные условия парусных гонок и передававшей специальные технические требования спортсменам, а также шлюпочной палубы с механическим приводом, которая управлялась спортсменами. Действия рулевого оценивались с помощью соответствующей компьютеризированной программы, а окончательный отчёт включал детальную оценку технико-тактических возможностей испытуемого. Подтвердилось значительное сходство между действиями, моделируемыми в условиях эксперимента, и реальными на практике.
Исследовательский проект Novachkov и Васа (2013) был посвящён созданию и апробации «искусственного интеллекта» во время силовых тренировок на традиционных тренажёрах. Общая идея этого проекта предполагала использование «умных» упражнений, которые предоставляли тренирующимся обратную связь во время и после тренировки. Такая онлайн-коррекция позволила радикально улучшить качество физической подготовки. В результате спортсмены быстро повысили свой технический уровень и добились существенно более значительных острых и кумулятивных эффектов по сравнению с обычной подготовкой.
#действия спортсмена при имитации в значительной степени соответствуют реальности; это одно из главных преимуществ искусственно созданных систем спортивной подготовки;
=== Использование виртуальной реальности в подготовке спортсменов ===
'''Виртуальной реальностью (ВР)''' называется компьютерная технология, создающая мнимый мир, то есть воспроизводящая реальность при соблюдении разных условий и в соответствии с различными сценариями. Отвечая специфическим по виду спорта требованиям, технологии ВР могут сочетаться с практическими тренировками. Когда виртуальный мир взаимодействует с реальностью, возникают большие перспективы улучшения процесса подготовки, роста результата и совершенствования процедур анализа. Эти перспективы касаются ряда возможных применений ВР (табл. 42).
'''Таблица 42. Варианты применения технологий ВР в спортивной практике''' (по Liu et al., 2011 и Wang, 2012)
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
</table>
Принимая во внимание данные таблицы 42, можно выделить ряд преимуществ ВР-подхода. Во-первых, модели ВР основаны на заданных, точно структурированных условиях, которые могут контролироваться и корректироваться до тех пор, пока конечный продукт соответствует ожиданиям пользователей. Во-вторых, создание каждой модели ВР обобщает имеющиеся знания и опыт создателей. Соответственно, разработка моделей ВР стимулирует сбор и систематизацию имеющейся информации, чтобы «виртуальный мир» соответствовал реальности. В-третьих, синхронизация ВР визуальных картинок с практическим упражнением позволяет спортсмену осваивать адекватную технико-тактическую схему поведения в соответствии с заданными условиями, такими как ожидаемые действия соперника, тактика запланированной гонки, разные направления ветра и т.д. В-четвертых, создание ВР-клипов в сочетании с образами позволяет эффективно включать психологические практики в подготовку спортсменов. Такой синтез ВР с психологическими сеансами обеспечивает дополнительные возможности для снижения предсоревновательной тревоги и усиления психологической устойчивости спортсменов.
Обзор доступных публикаций раскрывает ряд исследований, в которых были продемонстрированы упомянутые преимущества ВР подхода (табл. 53).
Данные из таблицы 5 3 можно обоснованно сопроводить краткими комментариями. Исследование Graig с соавторами (2006) было посвящено рассмотрению способностей футболистов оценивать и прогнозировать траекторию движения мяча после выполнения штрафных ударов с подкруткой мяча и без. Известно, что понимание траектории движения мяча представляет трудности для голкиперов в случаях, когда мяч подкручен во время свободного удара. ВР-моделирование таких ситуаций позволило объективно измерить
способности футболистов к оценке траектории движения мяча и улучшить восприятие таких ситуаций, в частности вратарями.
Система трёхмерного моделирования была разработана исследователями из Китайской академии наук для анализа и мониторинга действий спортсмена на батуте (Wang et al., 2007). Целью исследования было разработать компьютеризированную систему подготовки. Программа выдавала «идеальный» ВР-образец движения, который сравнивался с реальным сразу после выполнения упражнения. Таким образом, во время подготовки к Олимпийским играм в 2004-2012 гг. традиционный способ тренерской оценки исполнения упражнения был дополнен компьютеризированной 3D-системой мониторинга, позволившей добиться повышения результата на основе ВР-программы. Стоит отметить, что по прошествии этого периода китайские батутисты завоевали 2 золотые, 1 серебряную и 4 бронзовые олимпийские медали.
'''Таблица 53. Краткое изложение результатов исследований, посвящённых тренировке в виртуальной реальности (ВР)'''
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
== Литература ==
*Brault, S., Bideau, B., Kulpa., R. et al. (2009). Detecting deceptive movement in 1 vs. 1 based on global body displacement of a rugby player. The International Journal of Viitual Reality; 8: 31-36.
*Deng ChunYan, (2008). Computer aided motion design system for rhythmic gymnastics. Master’s thesis, Zhejiang University.
*Dal Monte, A. (1983). La valutazione funzionale dell’ atleta. Roma, Sansoni.
*Dal Monte, A. (1988). Exercise testing and ergometers. In: Dirix, A., Knuttgen, H.G., Tittel, K. editors. The Olympic Book of Sport Medicine. Oxford: Blackwell Scientific Publications, pp. 121-150.
*Frisoli, A., Ruffaldi, E., Filippeschi, A. et al. (2010). In-door skill training in rowing practice with a VR based simulator. Int J Sport Psychol; 10: 14-17.
*Hue, P., Delannay, B., Beuland, J-C. (1997). Virtual reality training simulator for longtime flight. In: Seidel, R.J., Chantelier, P.R., editors. Virtual Reality, Training’s Future? New York: Plenum, pp. 69-76.
*Issurin, V. (2013). Training transfer: scientific background and insights for practical application. Sports Med; 43: 675-694.
*Kelly, A., Hubbard, M. (2000). Design and construction of a bobsled driver training simulator. Sports Engineering; 3: 13-25.
*Liu, X., Sun, J., He, Y. et al. (2011). Overview of virtual reality apply to sports. Journal of Convergence Information Technology; 6(12): 1-7.
*Mahoney, D.P. (1997). Defensive driving. Computer Graphics World; 20: 71-73.
*Satava, R.M. (1995). Medical applications of virtual reality. J Med Systems; 19: 275-280.
*Vignais, N., Kulpa, R., Craig, C. et al.(2010). Virtual thrower vs. real goalkeeper: influence of different visual conditions on performance. Presence: Teleoperators and Virtual Environments; 19(4): 281-290.
*Wang, T. (2012). Research on application of virtual reality technology in competitive sports. Procedia Engineering; 29: 3659-3662.
[[Категория:Тренинг]]