книги2 / smart_sport_2023_na_sayt_0

SMART SPORT & TOURISM: цифровая трансформация в сфере физической культуры, спорта и туризма. Материалы II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, прошедшей в рамках Международного форума KAZAN DIGITAL WEEK-2023. Казань, 22 сентября 2023 года

ведет к форсированию тренировки и тормозит развитие спортивных результатов на этапе высших достижений [3].

Родители все чаще приводят маленьких детей в спорт, считая, что «чем раньше, тем лучше». Поэтому спортсмены, приходящие в 13-15 лет стараются «наверстать» сверстников как можно скорее. С подобным также сталкиваются ретарданты, чей физиологический возраст отличается от фактического. Чтобы этого избежать важно в первые 1,5 года оценивать ученика не по его результату, а по росту результатов З.П. Сирис, П.М. Гайдарска и К.И. Рачев для отслеживания темпов прироста результатов предлагают использовать формулу:

W =100(Y2-Y1)/ (0,5(Y1+Y2)) W – темпы прироста числа;

«100» и «0,5» являются константами;

Y1 и Y2 – исходный и конечный результаты в конкретном контрольном упражнении [2].

Таблица для интерпретации результатов:

Таблица 2 – Темпы прироста физических качеств за первые 1,5 года тренировки у юных спринтеров 13-14,5 лет

Также исключить форсирование подготовки поможет индивидуализация тренировочной программы. Дети акселераты добиваются больших успехов в юниорском возрасте за счет более развитого телосложения, однако в старшем возрасте их результаты могут снизиться или стоять на месте. Ретарданты наоборот могут не выделяться в детстве, но во взрослом спорте взойти на пьедестал. Поэтому тренеру важно понимать это и правильно распределять нагрузку.

Вывод. Последствиями форсирования спортивной подготовки становятся проблемы со здоровьем, травмы в том числе, связанные с перетренированностью. Использование в тренировке чрезмерных нагрузок высокой интенсивности приводит к адаптации к этим средствам. Впоследствии этого организм спортсмена будет хуже реагировать на такие же воздействия и тем более на легкие нагрузки. Чтобы этого избежать , важно отслеживать прирост результата у каждого воспитанника. Если наблюдается резкий скачок результата, стоит проанализировать средства и методы, которые к этому привели.

101

SMART SPORT & TOURISM: цифровая трансформация в сфере физической культуры, спорта и туризма. Материалы II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, прошедшей в рамках Международного форума KAZAN DIGITAL WEEK-2023. Казань, 22 сентября 2023 года

Список литературы

1.Лямцев М.И., Главное – качество// Журнал Легкая атлетика. – 1983. – №2. – С.20-21. – Текст : непосредственный.

2.Сирис П. З., Гайдарска П. М., Рачев К. И. Отбор и прогнозирование способностей в легкой атлетике //М.: Физкультура и спорт. – 1983. – Т. 103. – С. 8. –  Текст : непосредственный.

3.Суслов Ф. П. Текущие проблемы подготовки молодых спортсменов // Легкоатлетический вестник ИААФ (перевод на русский язык). – 2008. – №. 3.

–С. 19-27. –  Текст : непосредственный.

102

SMART SPORT & TOURISM: цифровая трансформация в сфере физической культуры, спорта и туризма. Материалы II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, прошедшей в рамках Международного форума KAZAN DIGITAL WEEK-2023. Казань, 22 сентября 2023 года

УДК 796.41

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ «СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ СУДЕЙСТВА» КОМПАНИИ ФУДЖИТСУ В МУЖСКОЙ И ЖЕНСКОЙ СПОРТИВНОЙ ГИМНАСТИКЕ

Сомкин А.А.

Санкт-Петербургский государственный институт кино и телевидения Санкт-Петербург, Россия

Введение. Международная Федерация гимнастики (ФИЖ) на протяжении достаточно длительного периода времени проводит целенаправленную работу в вопросах объективизации процесса судейства на турнирах, которые проходят под ее эгидой, – это Олимпийские игры, чемпионаты и Кубки мира. Можно вспомнить настоящий скандал, который произошел на гимнастическом турнире XXVIII Олимпиады 2004 года в Афинах. В заключительном виде программы – финальных упражнениях на перекладине – после выставления окончательной оценки российскому гимнасту Алексею Немову, практически все зрители во Дворце спорта стали громко выражать свое негодование по поводу судейского решения. Самому А. Немову пришлось вновь подняться на помост и попросить публику успокоиться. После длительного совещания судейской бригады было вынесено решение, чтобы пересмотреть окончательную оценку российскому гимнасту и повысить ее. Однако даже это не позволило А. Немову завоевать на той XXVIII Олимпиаде никакой медали. В настоящее время, в соответствии с теми правилами соревнований, которые действуют на «олимпийский цикл» 2022–2024 годов, как в мужской, так и в женской спортивной гимнастике на каждом виде многоборья формируются достаточно большие судейские бригады [1, 2]. В их состав входят: два судьи бригады D (оценка трудности программы); семь судей бригады E (оценка исполнения); а также судьи на линии на вольных упражнениях и в опорных прыжках, судьи хронометристы на бревне и вольных упражнениях. После окончания соревнований президенты мужского и женского технических комитетов ФИЖ совместно с членами комитетов проводят полный видеоанализ для обнаружения всех судейских ошибок и составляют подробный отчет для Исполнительного комитета ФИЖ по совершенствованию судейства. Однако, несмотря на высокий уровень компетенции всех членов бригад судей, которые обслуживают все международные соревнования, имеются ошибки в их работе. Они влекут за собой протесты, подаваемые представителями сборных команд, и их дальнейшее разбирательство. Поэтому ФИЖ стремится применять в процессе судейства современные информационные технологии (IT), которые основаны на использовании искусственного интеллекта (AI) для того, чтобы судейство в спортивной гимнастике стало «справедливым и точным» [3, 4].

103

SMART SPORT & TOURISM: цифровая трансформация в сфере физической культуры, спорта и туризма. Материалы II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, прошедшей в рамках Международного форума KAZAN DIGITAL WEEK-2023. Казань, 22 сентября 2023 года

Организация и методы исследования. Исследование проводилось в два этапа. На первом этапе анализировались правила соревнований по мужской и женской спортивной гимнастике на «олимпийский цикл» 20222024 годов. В частности, особое внимание уделялось разделу «Правила и состав (судейских) бригад по снарядам». Второй этап – это ретроспективное исследование путей взаимодействия ФИЖ с компанией Фуджитсу в вопросах разработки «Системы поддержки судейства» соревнований по спортивной гимнастике и определение реальной перспективности внедрения информационных технологий на основе использования искусственного интеллекта для совершенствования судейства.

Основные методы исследования: анализ нормативных документов ФИЖ по вопросам судейства соревнований по спортивной гимнастике, в том числе правил соревнований; педагогические наблюдения (в on-line формате) турниров по мужской и женской спортивной гимнастике, где применялась разработанная компанией Фуджитсу «Система поддержки судейства». Использованы интернет ресурсы: официальный сайт ФИЖ (gymnastics.sport); информационный сайт об использовании «Системы поддержки судейства» на тех соревнованиях, которые проводит ФИЖ (sports-topics.jp.fujitsu.com/en/solutions/judging-support-system/).

Результаты исследования и их обсуждение. Японская компания Фуджитсу (Fujitsu), основанная еще в 1935 году, является в настоящее время одним из признанных лидеров на международном рынке информационных и коммуникационных технологий. ФИЖ и Фуджитсу начали свое сотрудничество для разработки «Системы поддержки судейства» (“Judging support system” – JSS) в 2017 году. Целью была разработка такой системы, которая сделает судейство в спортивной гимнастике «справедливым и точным» (“fair and accurate”).

Впервые система JSS была использована на 49-м чемпионате мира 2019 года в Штутгарте. На этом соревновании применялась так называемая функция «многоугольного обзора» (Multi-angle view). JSS фиксировала все движения гимнастов при исполнении комбинаций на снарядах с помощью 3Dлазерного датчика. Затем JSS производила их анализ на основе использования AI и далее представляла их в виде структурированных числовых показателей. Постепенно увеличивая количество снарядов, на которых применялась JSS, к чемпионату мира 2022 года в Ливерпуле их общее число составило уже семь видов. На 52-м «предолимпийском» чемпионате мира в Антверпене три оставшихся снаряда (перекладина, мужские и женские вольные упражнения) также будут охвачены JSS. При этом происходит замена 3D-лазерных датчиков на видеокамеры. Такая замена привела к снижению затрат и обеспечению простоты при использовании JSS. Это связано, в том числе и с тем, что, в отличие от 3D-лазерного датчика, при использовании камер отпадает необходимость проводить непосредственно перед соревнованиями «сканирование» каждого участника турнира с 2023 года.

Далее рассмотрим алгоритм использования JSS.

Первый этап. При выполнении гимнастом или гимнасткой упражнений на снарядах или опорного прыжка видеокамера производит «захват»

104

SMART SPORT & TOURISM: цифровая трансформация в сфере физической культуры, спорта и туризма. Материалы II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, прошедшей в рамках Международного форума KAZAN DIGITAL WEEK-2023. Казань, 22 сентября 2023 года

необходимых 3D-данных (3D data) со всех основных суставов тела, участвующих в движении. При этом нет необходимости нанесения специальных маркеров на тело.

Второй этап. AI, из полученных при видеосъемке данных, формирует n- звенную модель тела гимнаста, затем производит анализ исходного положения основных суставов тела и их движение при выполнении всех элементов.

Третий этап. AI на основе полученной информации распознает – какие именно элементы выполнил гимнаст в своей программе и проверяет их по так называемому «банку данных», составленному на основе всех тех элементов, которые были включены в правила соревнований по мужской или женской спортивной гимнастике на соответствующий «олимпийский цикл».

Четвертый этап. Благодаря так называемому «многоугольному обзору» (Multi-angle view), AI проверяет правильность углов во всех суставах, а также перемещения в них при выполнении гимнастом каждого элемента в программе.

Пятый этап. На заключительном этапе AI осуществляет распознавание тех элементов, которые гимнаст выполнил в своей комбинации. Далее проходит определение – к какой группе трудности относятся все выполненные элементы в комбинации, их названия и группы трудности, которые, в итоге и определяют оценку трудности, как отдельных элементов, так и всей программы (D-score).

Таким образом, внедрение JSS на основе использования AI позволяет контролировать работу судей из бригады D, которые оценивают трудность программы. При возникновении разногласий в оценках у двух судей или же при подаче протеста на данную оценку со стороны официального представителя от команды гимнаста, при помощи JSS можно проверить и с высокой степенью точности определить истинную оценку гимнаста за трудность его программы.

Второй возможный вариант использования JSS – ее активное внедрение в тренировочный процесс. Данная система позволяет непосредственно во время тренировки и без всякой предварительной подготовки («сканирования» или же маркировки) тела гимнаста проводить экспресс-анализ точности выполнения, как отдельных элементов, так и всей комбинации в целом.

Еще один важный аспект внедрения JSS – это расширение зрительской аудитории, которую можно будет привлечь к просмотру соревнований за счет внедрения в процесс телевизионных трансляций передовых информационных технологий. Сформированное сообщество гимнастических фанатов (gymnastics fans), благодаря JSS, будет неизменно возрастать. Теперь они смогут не просто смотреть телевизионные трансляции с Олимпиад или чемпионатов мира, но и:

–видеть, понимать во всех деталях и запоминать те элементы, которые выполняют гимнасты и гимнастки элитного уровня в своих комбинациях;

–увидеть элементы в «многоугольном» ракурсе и с любыми повторами;

–в случае возникновения проблем при просмотре соревнований на соответствующем сайте в Интернете, можно будет воспользоваться JSS.

105

SMART SPORT & TOURISM: цифровая трансформация в сфере физической культуры, спорта и туризма. Материалы II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, прошедшей в рамках Международного форума KAZAN DIGITAL WEEK-2023. Казань, 22 сентября 2023 года

Таким образом, используя JSS, можно привлекать широкую зрительскую аудиторию к спортивной гимнастике, совмещая реальную и цифровую картину соревнований. Любители гимнастики будут практически на профессиональном уровне понимать всю сложность и многогранность программ элитного класса.

Выводы. Международная Федерация гимнастики совместно с компанией Фуджитсу стремится вывести процесс судейства соревнований по спортивной гимнастике на новый качественный уровень, благодаря внедрению передовых информационных технологий при оценивании такого показателя, как трудность программ спортсменов элитного уровня. Внедрение JSS на всех снарядах, как мужского, так и женского многоборья сделает судейство «справедливым и точным». Кроме того, использование JSS в тренировочном процессе позволит оптимизировать процесс обучения и совершенствования новых комбинаций, благодаря экспресс-анализу точности выполнения элементов в соответствии с требованиями правил соревнований. Любителей спортивной гимнастики будет привлекать к просмотру телевизионных трансляций совмещение традиционных и современных цифровых технологий, а также предоставление им практически профессионального уровня понимания исполняемых программ элитного класса. Благодаря этому сама спортивная гимнастика, которая является одной из самых популярных олимпийских дисциплин, привлечет еще большую аудиторию.

Список литературы

1.Fédération Internationale de Gymnastique. 2022-2024 Code of Points.

Men’s Artistic Gymnastics. – Lausanne: FIG, 2020. – 172 p.

2.Fédération Internationale de Gymnastique. 2022-2024 Code of Points. Women’s Artistic Gymnastics. – Lausanne: FIG, 2020. – 212 p.

3.Fédération Internationale de Gymnastique. Fujitsu Judging Support System expanding to 10 apparatuses. Publication date: 30/05/2023. – Lausanne: FIG, 2023.

4.Fédération Internationale de Gymnastique. 2022 Yearbook. Support for artistic gymnastics judges. – Lausanne: FIG, 2023. – P. 54-55.

106

SMART SPORT & TOURISM: цифровая трансформация в сфере физической культуры, спорта и туризма. Материалы II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, прошедшей в рамках Международного форума KAZAN DIGITAL WEEK-2023. Казань, 22 сентября 2023 года

УДК 7.092

ПРИМЕНЕНИЕ ИСКУСТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В ПОДГОТОВКЕ ГИМНАСТОВ

Сунгатуллина А.Х.

студент 22211М гр.

Фонарев Д.В.

д.п.н., профессор Поволжский государственный университет физической культуры, спорта и туризма Казань, Россия

Актуальность. Современные тенденции усложнения соревновательной программы в эстетических видах спорта обуславливают необходимость поиска путей совершенствования технической подготовленности спортсменов [1, 4]. С точки зрения авторов, эффективно решить эту задачу позволит широкое применение систем компьютерного видеоанализа движений [5, 6].

Технология применения метода видеоанализа предполагает оптический захват исследуемого спортивного движения с последующей биомеханической и математической обработкой выбранной биомеханической модели и наглядным представлением результатов в графическом виде.

Практика применения видеоанализа доказывает его преимущество для определения отклонений результата исполнения техники движения от эталона. Видеоанализ позволяет разобраться в причинах и следствиях технических ошибок выполнения спортивных упражнений, найти пути устранения таких ошибок, подобрать вариант эффективной индивидуальной интерпретации техники упражнения и в то же время сохранить целостность рациональной основы техники [3].

Видеоанализ играет большую роль в работе тренера, так как он помогает оперативно выявлять недостатки выполнения спортивных движений и организовывать эффективное управление тренировочным процессом.

Цель исследования – определить практическую значимость искусственного интеллекта для управления тренировочным процессом в художественной гимнастике.

Организация исследования. На первом этапе нами был проведен теоретический анализ научных публикаций по вопросу применения искусственного интеллекта в биомеханическом контроле техники соревновательных упражнений.

На втором этапе было проведено исследование постурального баланса в равновесиях в фронтальной плоскости (бокового равновесия с наклоном в сторону в горизонталь) и сагиттальной плоскости (переднего вертикального равновесия в шпагат захватом двумя). В исследовании приняли участие 10 человек в возрасте 13-15 лет, занимающиеся художественной гимнастикой, имеющие квалификацию КМС, занимающиеся в группе тренировочного этапа (этап спортивной специализации) 3-го и 4-го года обучения.

107

SMART SPORT & TOURISM: цифровая трансформация в сфере физической культуры, спорта и туризма. Материалы II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, прошедшей в рамках Международного форума KAZAN DIGITAL WEEK-2023. Казань, 22 сентября 2023 года

Результаты исследования и их обсуждение. Исследование постураль-

ного баланса проводились с помощью видео камеры с частотой 60 кадров в секунду.

На следующем этапе видео было обработано программой (далее «Программа»), определяющей амплитуду движения в основных суставах спортсмена с использованием искусственного интеллекта [2].

С помощью искусственного интеллекта, реализованного фреймворком Mediapipe, происходит определение и нанесение схематического изображения положений основных суставов спортсменки, затем вычисление значений углов (в градусах) сгиба в исследуемых суставах. Вывод данных происходит автоматически с сохранением видеофайла с элементами дополненной реальности, а также файла с таблицей, в пригодном для дальнейшего исследования виде [2].

На рисунках 1 и 2 представлены результаты обработки искусственным

с наклоном в сторону в горизонталь.

Как видно из рисунков 1 и 2, искусственный интеллект не только определяет амплитуду в упражнении «боковое равновесие с наклоном в сторону в горизонталь», но и позволяет диагностировать асимметрию, которая выражается в различиях значений углов в симметричных сегментах тела.

108

SMART SPORT & TOURISM: цифровая трансформация в сфере физической культуры, спорта и туризма. Материалы II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, прошедшей в рамках Международного форума KAZAN DIGITAL WEEK-2023. Казань, 22 сентября 2023 года

«Программа» позволяет сформировать результат обработки видеофайла

вформате таблицы.

Втаблице 1 представлен фрагмент результата видеоанализа техники выполнения бокового равновесия с наклоном в сторону в горизонталь.

Таблица 1 – Матрица кинематического параметра (угол в сегментах тела) у одного испытуемого

в боковом равновесии с наклоном в сторону в горизонталь

В таблице представлены параметры амплитуды движения в градусах при выполнении упражнения бокового равновесия с наклоном в сторону в горизонталь.

Искусственный интеллект пока не способен определить наиболее информативные для оценивания техники кадры. Поэтому следующим этапом нашей работы стал отбор данных в сегментах тела, которые наиболее важны в техники выполнения упражнения «боковое равновесие с наклоном в сторону в горизонталь». С помощью этих данных тренер может оперативно определить и устранить технические ошибки при выполнении элементов тела.

Следующим этапом нашего исследования является статистическая обработка полученных данных для выявления признаков однородности техники исполнения или наличия существенных статистических различий.

Заключение. Таким образом, эффективность использования возможностей видеоанализа определяется как способом регистрации движений, так и

109

SMART SPORT & TOURISM: цифровая трансформация в сфере физической культуры, спорта и туризма. Материалы II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, прошедшей в рамках Международного форума KAZAN DIGITAL WEEK-2023. Казань, 22 сентября 2023 года

визуализации результата видеоанализа (видеофайл в формате виртуальной реальности и таблица с пространственными параметрами техники движения. Оперативность получения и наглядность представляемой информации легко достижимы при использовании современных технологий, а ее оперативное осмысление и применение в тренировочном процессе позволяют в значительной мере повысить его эффективность.

Список литературы

1. Абрамович, М.С. Кинематические параметры двигательных действий, предопределяющие успешность выполнения динамических элементов с вращением с мячом в художественной гимнастике / М.С. Абрамович / В сборнике: Научный поиск: я начинаю путь. Материалы II Международной студенческой научно-практической конференции. 2023. С. 12-16.

2.Ермаков, А.В. Программа по визуальному определению амплитуды движений в основных суставах человека (военнослужащего, спортсмена) при выполнении двигательных действий (спортивных и прикладных упражнений)

сиспользованием искусственного интеллекта / А.В. Ермаков, А.Г. Белов, Е.Н. Скаржинская, М.А. Новоселов. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2022613196, 01.03.2022. Заявка № 2022612313 от 18.02.2022.

3.Ермаков, А.В. Определение модели амплитуд движений в тазобедренном суставе при выполнении броска «подхват изнутри» с использованием комплекса цифровых технологий / А.В. Ермаков / В сборнике: Боевые искусства и спортивные единоборства: наука, практика, воспитание. Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции с

международным участием. Под общей редакцией Ю.Л. Орлова, Л.Г. Рыжковой. Москва, 2022. С. 90-96.

4.Ишухин, В.Ф. Техническая подготовка юных фигуристов на этапе спортивной специализации/ В.Ф. Ишухин, М.Б. Гордовенко / Сборник материалов IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Физическое воспитание в условиях современного образовательного процесса», Шуя, 2022. С. 208-211.

5.Лукьянов, Б. Г. Программно-аппаратный комплекс для видеоанализа

dlyavideoanalizadvizheniysportsmenov (дата обращения: 13.09.2023).

6. Хожемпо, С.В. Обзор возможностей программ видеоанализа при оценке кинетических и кинематических параметров старта в спортивном плавании / С.В. Хожемпо, О.П. Бродяк / Сборник материалов VII Международной научнотехнической конференции «Состояние и перспективы технического обеспечения спортивной деятельности». Минск, 2021. С. 87-90.

110