СПОСОБ ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ДЕЙСТВИЙ СПОРТСМЕНА ИГРОВЫХ ВИДОВ СПОРТА Российский патент 2012 года по МПК A61B5/16 

Изобретение относится к медицине и предназначено для оценки точности двигательных действий спортсмена игровых видов спорта.

В игровых видах спорта от спортсмена требуется быстрая оценка соревновательных ситуаций, принятие адекватных решений и техническое мастерство при выполнении двигательных действий [1]. Эффективность двигательных действий зависит от моторных возможностей [2], обусловленных способностью совершать двигательные действия в пределах короткого времени, называемой быстротой, и точностью движений, под которой понимают качество двигательного акта, реализованного с соблюдением заранее установленной системы характеристик [3].

Известны способы оценки быстроты путем определения времени скрытого периода двигательной реакции, скорости одиночного движения, частоты движений в единицу времени и производной от этих показателей - скорости передвижения [4].

Известен способ диагностики двигательных функций человека, включающий регистрацию траекторий совместного движения глаза, головы и руки при тесте на скачкообразно предъявляемые зрительные стимулы, измерение латентных периодов, длительностей, максимальных скоростей и количества множественных саккадических движений глаза, головы и руки и сравнение их с эталонной нормой, отличающийся тем, что движение обоих глаз регистрируют одновременно, при этом дополнительно измеряют разность латентных периодов, длительностей и количества множественных саккадических движений глаз, а также отношение их максимальных скоростей и по полученным характеристикам диагностируют двигательные функции [5].

Недостатком способов является невозможность определения точности двигательных действий.

Известен способ регистрации движений человека, состоящий в том, что в значимых точках тела человека размещают элементы, чувствительные к изменению их положения в пространстве, с помощью чувствительных к сигналам этих элементов средств записывают полученную от них информацию и обрабатывают записанную информацию с помощью ЭВМ с получением данных о характере движений человека, отличающийся тем, что на теле человека размещают по меньшей мере одно трехкоординатное микроконтроллерное устройство измерения угловых отклонений, включающее три датчика угловой скорости, каждый из которых ориентируют в направлении одной из трех взаимно перпендикулярных осей (X, Y, Z) и записывают сигналы с выходов этих датчиков в энергонезависимую память, информацию с которой затем используют для последующей обработки [6].

Недостатком способа является невозможность определения точности двигательных действий в игровых видах спорта.

Ни один из известных способов не может быть принят в качестве прототипа к предлагаемому способу оценки точности двигательных действий спортсмена игровых видов спорта.

Достижение высоких результатов в игровых видах спорта во многом зависит от пространственных (дифференцирование, точное воспроизведение и отмеривание пространственных интервалов, ориентация в пространстве) и временных (дифференцирование, точное воспроизведение и отмеривание временных интервалов) свойств человека [7].

Сложным пространственно-временным рефлексом является реакция на движущийся объект [8], поэтому этот тест может использоваться для оценки правильности принятия решений и точности двигательных действий спортсмена игровых видов спорта.

Технический результат предлагаемого способа оценки точности двигательных действий спортсмена игровых видов спорта заключается в обеспечении достоверности оценки.

Технический результат достигается тем, что испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещена метка и точечный объект, точечный объект движется с заданной скоростью по окружности, в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой испытуемый нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта по окружности, затем вычисляют ошибку не совпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, и через заданное время возобновляют движение точечного объекта по окружности, описанную процедуру повторяют заданное число раз, определяют максимальное абсолютное значение ошибки не совпадения точечного объекта и метки, оценку точности двигательных действий испытуемого принимают равной максимальному абсолютному значению ошибки не совпадения точечного объекта и метки.

Задача испытуемого, стремящегося остановить движущийся объект, точно совмещая его с меткой (фиг.1), состоит в нахождении некоторой величины упреждения с учетом скорости движения объекта, оставшегося расстояния и скорости своих двигательных действий [9]. Действия испытуемого в подобной ситуации соответствуют действиям спортсмена игровых видов спорта, что позволяет оценить правильность принятия решений и точность двигательных действий испытуемого.

Для оценки времени реакции на движущийся объект вычисляется среднеарифметическое значение ошибок не совпадения точечного объекта и метки

[10]. Однако оценка времени реакции на движущийся объект спортсмена игровых видов спорта, вычисленная как среднеарифметическое значение, не позволяет адекватно оценить точность его двигательных действий. Пусть при тестирования времени реакции на движущийся объект двух испытуемых получены следующие значения ошибок не совпадения положений точечного объекта и метки:

- для первого испытуемого +10, -10, +10, -10, +10, -10, +10, -10, +10, -10 мс, представленные на фиг.2;

- для второго испытуемого +5, -5, +5, -5, +5, -5, +5, -5, +5, -5 мс, представленные на фиг.3.

Среднеарифметические значения ошибок не совпадения положений точечного объекта и метки обоих испытуемых совпадают, но максимальное абсолютное значение ошибки не совпадения точечного объекта и метки у второго испытуемого, равное 5 мс, меньше, чем у первого, равного 10 мс. Так как максимальное абсолютное значение ошибки не совпадения точечного объекта и метки определяет вероятность ошибки при двигательных действиях, которая может привести к техническому браку, то точность двигательных действий второго испытуемого выше.

Для оценки точности двигательных действий могут использоваться дисперсия или стандартное (среднеквадратичное) отклонение, характеризующие рассеяние (отклонение) значений ошибок не совпадения положений точечного объекта и метки. Однако и дисперсия и стандартное отклонение служат мерой отклонения ошибок не совпадения положений точечного объекта и метки от их среднего значения [11]. Поэтому ни дисперсия, ни стандартное отклонение не могут служить адекватной оценкой точности двигательных действий испытуемого. Пусть при тестирования времени реакции на движущийся объект двух испытуемых получены следующие значения ошибок не совпадения положений точечного объекта и метки:

- для первого испытуемого +10, -10, +5, -5, +10, -10, +5, -5, +10, -10 мс, представленные на фиг.4;

- для второго испытуемого +15, -5, 10,0, +15, -5, 10,0, +15, -5 мс, представленные на фиг.5.

Стандартное отклонение ошибок не совпадения положений точечного объекта и метки для первого и второго испытуемого равно 8,8 мс, но максимальное абсолютное значение ошибки не совпадения точечного объекта и метки у первого испытуемого, равное 10 мс, меньше, чем у второго, равного 15 мс, следовательно, точность двигательных действий первого испытуемого выше.

Таким образом, для адекватной оценки точности двигательных действий спортсмена игровых видов спорта необходимо определять максимальное абсолютное значение ошибки не совпадения точечного объекта и метки, так как именно это значение определяет вероятность ошибки при двигательных действиях, которая может привести к техническому браку.

На фиг.1 представлена окружность, предъявляемая испытуемому на экране видеомонитора, где 1 - метка, 2 - точечный объект, движущийся с заданной скоростью по окружности.

На фиг.2-8 представлены диаграммы значений ошибок не совпадения точечного объекта и метки семи испытуемых.

Предлагаемый способ оценки точности двигательных действий спортсмена игровых видов спорта осуществляется следующим образом.

Испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещена метка 1 и точечный объект 2, движущийся с заданной скоростью по окружности (фиг.1). Испытуемый, наблюдая за движением точечного объекта 2, в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта 2 с меткой 1 нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта 2 по окружности. Затем вычисляют ошибку не совпадения точечного объекта 2 и метки 1 - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, и через заданное время возобновляют движение точечного объекта 2 по окружности.

Испытуемый выполняет описанную процедуру заданное число раз, после чего определяют максимальное абсолютное значение ошибки не совпадения точечного объекта 2 и метки 1. Оценку точности двигательных действий испытуемого принимают равной максимальному абсолютному значению ошибки не совпадения точечного объекта 2 и метки 1.

Заявляемый способ позволяет оценить правильность принятия решений и точность двигательных действий спортсмена игровых видов спорта, тем самым обеспечить достоверность оценки.

Таким образом, заявляемый способ оценки точности двигательных действий спортсмена игровых видов спорта обладает новыми свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта.

Пример 1.

Испытуемому Е., 18 лет, имеющему 2 разряд по баскетболу, на экране видеомонитора персонального компьютера предъявили окружность, на которой помещена метка. По окружности по часовой стрелке движется с заданной скоростью точечный объект, совершая один оборот за 2 с (фиг.1).

Испытуемый, наблюдая за движением точечного объекта по окружности, в момент предполагаемого совпадения положения точечного объекта с положением метки нажимал клавишу клавиатуры компьютера «Пробел», выполняющую функцию кнопки «Стоп».

Компьютер в момент нажатия клавиши «Пробел» останавливал движение точечного объекта по окружности, вычислял ошибку не совпадения положений точечного объекта и метки, время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, заносил значение времени ошибки с соответствующим знаком в запоминающее устройство и через 1 с продолжал движение точечного объекта по окружности.

Испытуемый в соответствии с рекомендациями [3] выполнил 13 остановок движения точечного объекта в области положения метки, первые три из которых при оценке времени реакции на движущийся объект не учитывались. В результате тестирования получены следующие значения ошибок не совпадения положений точечного объекта и метки в мс: -5, +10, +15, +11, -20, -13, +9, -6, -9, -5, которые представлены на фиг.6.

Среднеарифметическое значение ошибок не совпадения точечного объекта и метки равно минус 1,30 мс, стандартное отклонение - 11,77 мс, максимальное абсолютное значение ошибки не совпадения точечного объекта и метки - 20 мс.

Пример 2.

Испытуемый А., 19 лет, имеющий 2 разряд по волейболу, аналогично испытуемому Е., выполнил тест по оценке реакции на движущийся объект. В результате тестирования получены следующие значения ошибок не совпадения положений точечного объекта и метки в мс: -10, -18, -9, +10, +15, +12, -7, -10, -7, +10, которые представлены на фиг.7.

Среднеарифметическое значение ошибок не совпадения точечного объекта и метки равно минус 1,40 мс, стандартное отклонение - 11,80 мс, максимальное абсолютное значение ошибки не совпадения точечного объекта и метки - 18 мс.

Пример 3.

Испытуемый Б., 18 лет, имеющий 2 разряд по бадминтону, аналогично испытуемому Е., выполнил тест по оценке реакции на движущийся объект. В результате тестирования получены следующие значения ошибок не совпадения положений точечного объекта и метки в мс: -16, -10, -7, -12, -10, -7, +7, +11, +14, +15, которые представлены на фиг.8.

Среднеарифметическое значение ошибок не совпадения точечного объекта и метки равно минус 1,50 мс, стандартное отклонение - 11,86 мс, максимальное абсолютное значение ошибки не совпадения точечного объекта и метки - 16 мс.

Анализ результатов тестирования свидетельствует, что среднеарифметическое значение ошибок не совпадения точечного объекта и метки и стандартное отклонение у испытуемого Б., имеющего 2 разряд по бадминтону, больше, чем у испытуемых Е., имеющего 2 разряд по баскетболу, и А., имеющего 2 разряд по волейболу. Однако максимальное абсолютное значение ошибки не совпадения точечного объекта и метки у испытуемого Б. меньше, чем у испытуемых Е. и А., следовательно, точность его двигательных действий выше.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет достоверно оценить точность двигательных действий спортсмена игровых видов спорта.

Источники информации

1. Радчич И.Ю. Подходы к углубленной индивидуализации и технологии мониторинга подготовки игроков в связи с проблемой олимпийского отбора // Теория и практика физической культуры. - 2003. - №11. - С.16-19.

2. Коренберг В.Б. Спортивные возможности и способности // Теория и практика физической культуры и спорта. - 2009. - №3. - С.3-9.

3. Белокопытова Ж., Лаврентьева В., Кожевникова Л. Содержание и структура программы развития координационных способностей у девочек 10-13 лет, занимающихся художественной гимнастикой // Физическое воспитание студентов (Украина, Харьков). - 2010. - №3. - С.3-8.

4. Губа В.П. Основы распознавания раннего спортивного таланта: Учебное пособие для высших учебных заведений физической культуры. - М.: Тера-Спорт, 2003. - 208 с.

5. Патент 2146494 РФ, МПК А61В 5/103, А61В 5/16. Способ диагностики двигательных функций человека и устройство для его реализации / Базиян Б.Х., Дмитриев И.Э. - №99105342/14; заявл. 24.03.1999; опубл. 20.03.2000.

6. Патент 2257846 РФ, МПК А61В 5/11. Способ регистрации движений человека и устройство для его осуществления / Морару Е., Николайчук О. - №2004113256/14; заявл. 28.04.2004; опубл. 10.08.2005.

7. Петров A.M. Мозг и движение. - М.: Издательство ВПК, 1997. - 300 с.

8. Караулова Н.И. Возможности использования реакции на движущийся объект в оценке результатов тренировки // Физиология человека. - 1982. - Т.8, №4. - С.653-660.

9. Методы и портативная аппаратура для исследования индивидуально-психологических различий человека / Н.М. Пейсахов, А.П. Кашин, Г.Г. Баранов, Р.Г. Вагапов; Под ред. В.М. Шадрина. - Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1976. - 238 с.

10. Патент 2326595 РФ, МПК А61В 5/16. Способ оценки времени реакции человека на движущийся объект / Песошин А.В., Петухов И.В., Роженцов В.В. - №2326595/14; заявл. 04.06.2007; опубл. 20.06.2008, Бюл. №17.

11. Тутубалин В.Н. Дисперсия // Математическая энциклопедия. Т.2. Гл. ред. И.М. Виноградов. - М.: Изд-во «Советская энциклопедия», 1979. - С.225-226.

Изобретение относится к медицине и предназначено для оценки точности двигательных действий спортсмена игровых видов спорта. Испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещена метка и точечный объект, движущийся с заданной скоростью по окружности. Испытуемый, наблюдая за движением точечного объекта, в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта по окружности. Затем вычисляют ошибку не совпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, и через заданное время возобновляют движение точечного объекта по окружности. Испытуемый выполняет описанную процедуру заданное число раз, после чего определяют максимальное абсолютное значение ошибки не совпадения точечного объекта и метки. Оценку точности двигательных действий испытуемого принимают равной максимальному абсолютному значению ошибки не совпадения точечного объекта и метки. Способ позволяет оценить правильность принятия решений и точность двигательных действий спортсмена игровых видов спорта, тем самым обеспечить достоверность оценки. 8 ил., 3 пр.

Способ оценки точности двигательных действий спортсмена игровых видов спорта, заключающийся в том, что испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещена метка и точечный объект, точечный объект движется с заданной скоростью по окружности, в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой испытуемый нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта по окружности, затем вычисляют ошибку несовпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком и через заданное время возобновляют движение точечного объекта по окружности, описанную процедуру повторяют заданное число раз, определяют максимальное абсолютное значение ошибки несовпадения точечного объекта и метки, оценку точности двигательных действий испытуемого принимают равной максимальному абсолютному значению ошибки несовпадения точечного объекта и метки.