СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЙТИНГА СПОРТСМЕНА ИГРОВЫХ ВИДОВ СПОРТА Российский патент 2015 года по МПК A61B5/16 

Изобретение относится к спортивной медицине и предназначено для определения рейтинга 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 действий путем определения времени скрытого периода двигательной реакции, скорости одиночного движения, частоты движений в единицу времени и производной от этих показателей - скорости передвижения [4].

Недостатком способов является невозможность определения точности двигательных действий.

Известна система рейтингового тестирования, включающая подачу теста обучающимся, последующее сравнение ответов обучающихся с правильными ответами, отличающаяся тем, что тестирование осуществляют по К дисциплинам, где К≥2, часть которых - N дисциплин - профильные, часть - М дисциплин - дополнительные, причем K=N+M, а определение и/или изменение профильности дисциплин тестирования производят с помощью компьютерного средства анализа направленного графа логической связности дисциплин, при этом тестирование осуществляют путем v_i испытаний, где i=1, … N, по каждой из N профильных дисциплин и w_j испытаний, где j=1, … М, по каждой из М дополнительных дисциплин, результаты тестирования вводят в базу данных компьютера, затем с его помощью определяют максимальные результаты по v_i испытаниям по каждой профильной и по w_j испытаниям по каждой дополнительной дисциплинам раздельно, после чего с помощью компьютерного средства вычисляют индивидуальный итоговый рейтинг каждого обучающегося [5].

Система может использоваться для определения рейтинга спортсменов игровых видов спорта путем задания основных (профильных) и дополнительных тестов, позволяющих оценить подготовленность спортсмена. Недостатком системы является отсутствие таких тестов.

Известен способ ранжирования людей по показателям функционального состояния центральной нервной системы, заключающийся в составлении суждения о состоянии информационно-аналитических функций по данным определения психофизиологических показателей, отличающийся тем, что оценку составляют по данным расчетного интегрального показателя функционального состояния ЦНС, определяемого при тестировании световыми стимулами разного цвета и по данным определения времени сенсомоторных реакций, вычисляемого как средневзвешенная величина занимаемого в команде рангового места, определяемого по критериальным показателям: возбудимости нервных центров и лабильности нервных процессов, определяемым по критической частоте слияния мельканий в корковых центрах зрительного анализатора для правого и левого полушарий мозга отдельно; скорости восприятия сенсорной информации и выработки решения о двигательной реакции в моторной коре правого и левого полушарий мозга отдельно; доминирующих алгоритмов функционирования информационно-аналитических структур ЦНС по межполушарной функциональной асимметрии больших полушарий, определяемым по показателям возбудимости нервных центров на тест-сигналы разного цвета; степени межполушарной функциональной асимметрии больших полушарий, определяемым по времени зрительно-двигательных реакций на световые сигналы, предъявляемые в правом и левом полу полях зрения и осуществлении двигательных реакций рукой, управляемой из того же полушария мозга, в которое адресован световой тест-стимул; степени психоэмоциональной напряженности, определяемой как разница между показателями возбудимости нервных центров на тест-сигналы красного и зеленого цвета; причем обследуемый, занимающий по перечисленным выше критериям более высокое место, при осуществлении прогностической оценки расценивается как наиболее перспективный и способный показать высокие результаты в предстоящей профессиональной деятельности [6].

Недостатком способа является невозможность определения точности двигательных действий.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ определения рейтинга 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 T_{p max}, рейтинг Р вычисляют как обратную величину максимального абсолютного значения ошибки несовпадения точечного объекта и метки, умноженную на 100, по формуле: P=100·1/T_{p max}=100/T_{p max}, испытуемый, имеющий более высокий рейтинг, расценивается как более перспективный и способный показать более высокие результаты в игровых видах спорта [7].

В данном способе определяется максимальное абсолютное значение ошибки несовпадения точечного объекта и метки, которое характеризует вероятность ошибки в серии двигательных действиях, то есть вероятность технического брака, однако при определении рейтинга спортсмена точность серии двигательных действиях не оценивается.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении достоверности определения рейтинга спортсмена игровых видов спорта.

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 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 T_{p max}, причем новым является то, что строят вариационный ряд ошибок несовпадения точечного объекта и метки, вычисляют вариационный размах ряда по формуле [8]:

$$R=t_{\max }-t_{\min },\left(1\right)$$

где t_max и t_min - соответственно наибольший и наименьший члены вариационного ряда, мс; вычисляют верхнюю квартиль (75% квантиль) максимального абсолютного значения ошибки несовпадения точечного объекта и метки T_{p max}, процент П абсолютных значений ошибок несовпадения точечного объекта и метки, находящихся в верхней квартили максимального абсолютного значения ошибки несовпадения точечного объекта и метки T_{p max}; рейтинг Р вычисляют как обратную величину среднеарифметического значения максимального абсолютного значения ошибки несовпадения точечного объекта и метки T_{p max}, вариационного размаха R и процента П абсолютных значений ошибок несовпадения точечного объекта и метки, находящихся в верхней квартили максимального абсолютного значения ошибки несовпадения точечного объекта и метки T_{p max}, умноженную на 100, по формуле:

$$P=100\times 1/\left(T_{p\max }+R+П\right)/3=300/\left(T_{p\max }+R+П\right),\left(2\right)$$

испытуемый, имеющий более высокий рейтинг, расценивается как более перспективный и способный показать более высокие результаты в предстоящих соревнованиях.

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

Для оценки времени реакции на движущийся объект вычисляется среднеарифметическое значение ошибок несовпадения 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. Путь при тестирования времени реакции на движущийся объект двух испытуемых получены следующие значения ошибок несовпадения 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 несовпадения положений точечного объекта и метки обоих испытуемых совпадают, но их вариационный размах и рассеяние у второго испытуемого меньше, чем у первого, следовательно, точность двигательных действий второго испытуемого выше.

Для характеристики рассеяния (отклонения) значений ошибок несовпадения положений точечного объекта и метки может использоваться дисперсия или стандартное (среднеквадратичное) отклонение. Однако и дисперсия, и стандартное отклонение служат мерой отклонения ошибок несовпадения 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 тестировании времени реакции на движущийся объект трех испытуемых получены следующие значения ошибок несовпадения положений точечного объекта и метки:

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

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

- для третьего испытуемого +5, -15, 0, -10, +5, -15, 0, -10, +5, -15, представленные на фиг.6.

Стандартное отклонение ошибок несовпадения положений точечного объекта и метки испытуемых равно 8,8 мс, вариационный размах - 20 мс. Однако расположение на числовой оси отрезка, ограниченного наибольшим и наименьшим членами вариационного ряда ошибок несовпадения точечного объекта и метки, у первого испытуемого симметрично относительно точки 0 (фиг.7а), у второго испытуемого сдвинуто в область положительных значений (фиг.7б), у третьего испытуемого - в область отрицательных значений (фиг.7в). Как следствие, максимальное абсолютное значение ошибки несовпадения точечного объекта и метки у первого испытуемого, равное 10 мс, меньше, чем у второго и третьего испытуемых, равное 15 мс. Так как максимальное абсолютное значение ошибки несовпадения точечного объекта и метки определяет вероятность ошибки при двигательных действиях, которая может привести к техническому браку, то точность двигательных действий первого испытуемого выше. При большом числе ошибок несовпадения точечного объекта и метки, близких к максимальному абсолютному значению ошибки, вероятность технического брака в игровых видах спорта увеличивается.

Таким образом, для повышении достоверности определения рейтинга спортсмена игровых видов спорта необходимо определять максимальное абсолютное значение ошибки несовпадения точечного объекта и метки, вычислять вариационный размах ряда по формуле (1), вычислять верхнюю квартиль максимального абсолютного значения ошибки несовпадения точечного объекта и метки и процент абсолютных значений ошибок несовпадения точечного объекта и метки, находящихся в верхней квартили максимального абсолютного значения ошибки несовпадения точечного объекта и метки, рейтинг вычислять по формуле (2).

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

На фиг.2-6 и фиг.8-10 представлены диаграммы значений ошибок запаздывания и упреждения пяти и трех испытуемых соответственно.

На фиг.7 и фиг.11 представлено расположение на числовой оси отрезков, ограниченных наибольшими и наименьшими членами вариационного ряда ошибок несовпадения точечного объекта и метки, шести испытуемых.

Предлагаемый способ определения рейтинга спортсменов 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 несовпадения 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 T_{p max} ошибки несовпадения точечного объекта 2 и метки 1, строят вариационный ряд ошибок несовпадения точечного объекта 2 и метки 1, вычисляют вариационный размах ряда по формуле (1), вычисляют верхнюю квартиль максимального абсолютного значения T_{p max} ошибки несовпадения точечного объекта 2 и метки 1, процент П абсолютных значений ошибок несовпадения точечного объекта 2 и метки 1, находящихся в верхней квартили максимального абсолютного значения T_{p max} ошибки несовпадения точечного объекта 2 и метки 1.

Рейтинг Р вычисляют как обратную величину среднеарифметического значения максимального абсолютного значения T_{p max} ошибки несовпадения точечного объекта 2 и метки 1, вариационного размаха R и процента П абсолютных значений ошибок несовпадения точечного объекта 2 и метки 1, находящихся в верхней квартили максимального абсолютного значения T_{p max} ошибки несовпадения точечного объекта 2 и метки 1, умноженную на 100, по формуле (2).

Таким образом, заявляемый способ определения рейтинга спортсменов игровых видов спорта обладает новыми свойствами, обусловливающими получение технического результата.

Пример 1.

Испытуемому Б., 20 лет, КМС по бадминтону, 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 несовпадения 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 [9] 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 несовпадения положений точечного объекта и метки в мс: -6, 5, 7, -2, -11, -1, 6, -12, 3, 5, которые представлены на фиг.8.

Максимальное абсолютное значение ошибки несовпадения точечного объекта и метки равно 12 мс; вариационный размах ошибок несовпадения точечного объекта и метки, вычисленный по формуле (1), - 19 мс; верхняя квартиль максимального абсолютного значения ошибки несовпадения точечного объекта и метки - 9 мс, процент абсолютных значений ошибок несовпадения точечного объекта и метки, находящихся в верхней квартили максимального абсолютного значения ошибки несовпадения точечного объекта и метки - 20%; рейтинг, вычисленный по формуле (2) - 5,9.

Пример 2.

Испытуемый К., 23 года, КМС по бадминтону, аналогично испытуемому Б., выполнил тест по оценке времени реакции на движущийся объект. В результате тестирования получены следующие значения ошибок не совпадения положений точечного объекта и метки в мс: 3, -2, -8, 2, 4, -7, 8, 3, -14, 4, которые представлены на фиг.9.

Максимальное абсолютное значение ошибки несовпадения точечного объекта и метки равно 14 мс; вариационный размах ошибок несовпадения точечного объекта и метки, вычисленный по формуле (1), - 22 мс; верхняя квартиль максимального абсолютного значения ошибки несовпадения точечного объекта и метки - 10,5 мс, процент абсолютных значений ошибок несовпадения точечного объекта и метки, находящихся в верхней квартили максимального абсолютного значения ошибки несовпадения точечного объекта и метки - 10%; рейтинг, вычисленный по формуле (2) - 6,5.

Пример 3.

Испытуемый Д., 19 лет, КМС по бадминтону, аналогично испытуемому Б., выполнил тест по оценке времени реакции на движущийся объект. В результате тестирования получены следующие значения ошибок несовпадения положений точечного объекта и метки в мс: 3, 9, -5, 9, -3, 7, -2, -12, -5, -9, которые представлены на фиг.10.

Максимальное абсолютное значение ошибки несовпадения точечного объекта и метки равно 12 мс; вариационный размах ошибок несовпадения точечного объекта и метки, вычисленный по формуле (1), - 21 мс; верхняя квартиль максимального абсолютного значения ошибки несовпадения точечного объекта и метки - 9 мс, процент абсолютных значений ошибок несовпадения точечного объекта и метки, находящихся в верхней квартили максимального абсолютного значения ошибки несовпадения точечного объекта и метки - 40%; рейтинг, вычисленный по формуле (2) - 4,1.

Анализ результатов тестирования испытуемых свидетельствует, что максимальное абсолютное значение ошибки и вариационный размах ошибок несовпадения точечного объекта и метки у испытуемого К. больше, чем у испытуемых Б. и Д. Однако процент абсолютных значений ошибок несовпадения точечного объекта и метки, находящихся в верхней квартили максимального абсолютного значения ошибки несовпадения точечного объекта и метки у испытуемого К., меньше, чем у испытуемых Б. и Д. Следовательно, у испытуемого К. меньше число ошибок несовпадения точечного объекта и метки, близких к максимальному абсолютному значению ошибки, меньше вероятность технического брака. Рейтинг испытуемого К., равный 6,5, наибольший, он расценивается как наиболее способный показать более высокие результаты в предстоящих соревнованиях.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить достоверность определения рейтинга 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. - 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 2175782 РФ, МПК G09B 7/07. Система рейтингового тестирования // Базунов А.В., Никулин С.А., Разумейко Б.Г., Мельников А.Л., Муртищева А.А., Нуждин Г.А. - №2001108455/28; заявл. 02.04.2001; опубл. 10.11.2001.

6. Патент 2316247 РФ, МПК А61В 3/06, А61В 5/00. Способ ранжирования людей по показателям функционального состояния центральной нервной системы // Овчинников Н.Д., Егозина В.И., Квашук П.В. - №2005132276/14; заявл. 19.10.2005; опубл. 10.02.2008.

7. Патент 2457784 РФ, МПК А61В 5/16. Способ определения рейтинга спортсмена игровых видов спорта / Закамский А.В., Полевщиков М.М. Роженцов В.В. - №2011122486/14; заявл. 02.06.2011; опубл. 10.08.2012.

8. Шалыт А.И. Вариационный ряд // Математическая энциклопедия. Т.1. Гл. ред. И.М. Виноградов. - М.: Изд-во «Советская энциклопедия», 1977. - С.603.

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.

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 спортивной медицине и предназначено для определения рейтинга 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 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. Испытуемый выполняет описанную процедуру заданное число раз, после чего определяют максимальное абсолютное значение T_{p max} ошибки несовпадения точечного объекта и метки. Строят вариационный ряд ошибок несовпадения точечного объекта и метки. Вычисляют вариационный размах ряда, вычисляют верхнюю квартиль максимального абсолютного значения T_{p max} ошибки несовпадения точечного объекта и метки, процент П абсолютных значений ошибок несовпадения точечного объекта и метки, находящихся в верхней квартили максимального абсолютного значения T_{p max} ошибки несовпадения точечного объекта и метки. Рейтинг Р вычисляют как обратную величину среднеарифметического значения максимального абсолютного значения T_{p max} ошибки несовпадения точечного объекта и метки, вариационного размаха R и процента П абсолютных значений ошибок несовпадения точечного объекта и метки, находящихся в верхней квартили максимального абсолютного значения T_{p max} ошибки несовпадения точечного объекта и метки, умноженную на 100, по формуле Р=100×1/(T_{p max}+R+П)/3=300/(T_{p max}+R+П). Способ позволяет повысить достоверность определения рейтинга спортсмена игровых видов спорта за счет инструментальных измерений. 11 ил., 3 пр.

Способ определения рейтинга 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 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 T_{p max}, отличающийся тем, что строят вариационный ряд ошибок не совпадения точечного объекта и метки, вычисляют вариационный размах ряда по формуле:
R=t_max-t_min,
где t_max и t_min - соответственно наибольший и наименьший члены вариационного ряда, мс; вычисляют верхнюю квартиль (75% квантиль) максимального абсолютного значения ошибки не совпадения точечного объекта и метки Т_{p max}, процент П абсолютных значений ошибок не совпадения точечного объекта и метки, находящихся в верхней квартили максимального абсолютного значения ошибки не совпадения точечного объекта и метки Т_{p max}; рейтинг Р вычисляют как обратную величину среднеарифметического значения максимального абсолютного значения ошибки не совпадения точечного объекта и метки Т_{p max}, вариационного размаха R и процента П абсолютных значений ошибок не совпадения точечного объекта и метки, находящихся в верхней квартили максимального абсолютного значения ошибки не совпадения точечного объекта и метки Т_{p max}, умноженную на 100, по формуле:
Р=100×1/(Т_{р max}+R+П)/3=300/(Т_{p max}+R+П),
испытуемый, имеющий более высокий рейтинг, расценивается как более перспективный и способный показать более высокие результаты в предстоящих соревнованиях.