Олимпийский спорт России на пути к Турину-2006


НАЗАД

СОДЕРЖАНИЕ

ДАЛЕЕ


ПРИМЕНЕНИЕ МОБИЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СБОРНОЙ КОМАНДЕ РОССИИ ПО ЛЫЖНЫМ ГОНКАМ

Кандидат педагогических наук, доцент А.В. Кубеев
Государственный комитет Российской Федерации по физической культуре и спорту, Москва

Никакую проблему невозможно решить
на том же уровне, на каком она возникла.

Альберт Эйнштейн.

Введение

...подумайте - если заказчик
не хочет оплатить системный 
подход к решению его проблем,
то будет ли он вообще платить.

Из очень
умного журнала.

 

 

 

 

Сегодня даже неспециалистам виден кризис существующих тренерских концепций наших ведущих сборных команд. Этот кризис не замедлил проявиться в результатах наших лыжников на международной и всероссийской спортивных аренах. Общение с ведущими тренерами страны показало высочайший уровень профессиональных знаний и огромный собственный опыт практической работы. Однако современные научные и методические изыскания чаще всего остаются неизвестными для абсолютного большинства наших тренеров. Отставание развивается как в количественном, так и в качественном компоненте. Тема для спортивных и научных аналитиков весьма обширная и требует самого объективного и полного изучения всех аспектов этой проблемы. В данной статье мы не станем подробно останавливаться на этом, однако позволим себе отметить, что центральным лимитирующим фактором развития лыжных гонок в стране является, на наш взгляд, практически полное отсутствие системного подхода в действиях руководства всех заинтересованных организаций и подразделений, участвующих в процессе подготовки и воспитания лыжников-гонщиков всех уровней. Это касается и нормативно-правовой базы, и календаря соревнований, и финансово-экономических отношений, и, конечно же, научно-методического обеспечения.

Образовавшаяся разобщенность наших тренеров и специалистов наводит на мысль о необходимости создания некоего института повышения квалификации на страницах журнала "Теория и практика физической культуры" - уважаемого и читаемого издания. Появившиеся в последних номерах статьи оживили журнал и, главное, положили начало научно-практической дискуссии о путях выхода из создавшегося в лыжных гонках кризиса. В рамках данного направления был подготовлен материал на основе многолетней работы в комплексной научной группе с мужской сборной командой России по лыжным гонкам под руководством заслуженного тренера России, доцента РГУФК А.А. Грушина. Вниманию и обсуждению читателей предлагаются некоторые наши размышления по поводу различных аспектов внедрения в практику "большого и малого" спорта систем автоматизированного управления тренировочным процессом (САУТП).

Актуальность и научное обоснование

Если попытки исправить ошибки приводят к 
возникновению новых ошибок в самых неожиданных 
местах, это свидетельствует о том, 
что проект сделан не по правилам или, можно 
сказать, вовсе без проекта.

Там же.

В рамках вышесказанного наш подход к научно-методическому обеспечению подготовки лыжников-гонщиков будет осуществляться с применением принципов системного анализа и синтеза. Буквально несколько слов о самом понятии "система". В научной литературе существует довольно много определений системы. Общая смысловая нагрузка у многих примерно одинаковая, но, так как это понятие является ключевым, приведем здесь одно из наиболее полных определений системы (В.И. Мухин, 2002).

Система - множество составляющих единство элементов, связей и взаимодействий между ними и внешней средой, образующих присущую данной системе целостность, качественную определенность и целенаправленность. Весьма полное и качественное определение важнейшего понятия. В дальнейшем мы будем опираться на понятие системы, которое учитывает такие важные составляющие любого материального объекта, как элемент, связи, взаимодействия, целеполагание.

Кроме понятия системы мы можем оперировать такими понятиями, как свойства, состояние и движение элемента, связи, взаимосвязи и взаимодействия, а также внешняя среда, входы и выходы системы, внутренние и внешние факторы и, наконец, свойства, состояние и движение системы. Рамки статьи не позволяют дать полный спектр приложения этих понятий к проблематике лыжных гонок, поэтому читателю предлагается поупражняться в самостоятельном нахождении ответов и решений. В зависимости от предмета нашего внимания эти понятия будут относиться к разным "вещам". Понятие системы предполагает понятие подсистемы, как подчиненной более общей, стоящей выше системе. Поэтому, например, система "спортсмен с его свойствами" является подсистемой по отношению к системе подготовки сборной команды.

Итак, систему подготовки спортсменов можно представить в том числе и как состоящую из следующих компонентов:

· спортсмен и его функциональное состояние;

· некоторая тренировочная концепция;

· комплексный контроль и анализ функционального состояния спортсмена (ФСС);

· концепция восстановления и реабилитации;

· концепция подведения спортсмена к старту;

· спортивный результат.

Осознавая высокую степень сложности разработки и внедрения в практику сборных команд управления тренировочным процессом на основе компьютерной программы и системного подхода, мы вынуждены кратко за-тронуть философскую сущность этой проблемы.

Философия компьютерного программирования в спорте

Если под философией понимать поиски знания
в его наиболее общей и широкой форме, то ее, очевидно, 
можно считать матерью всех научных исканий.

Альберт Эйнштейн.

В последнее время в обиход входит новое понятие - "информационно-коммуникационные технологии" (ИКТ). Научно-технический прогресс не мог не отразиться на такой важной области нашей жизни, как физическая культура и спорт. Развитию и усовершенствованию подверглось прежде всего инструментально-аппаратное оборудование. Появление новых, технически совершенных приборов может дать тренерам и специалистам огромный объем информации в виде показателей, критериев и параметров. Запомнить такой объем информации и разобраться в большом количестве чисел простому смертному не под силу. Да и принимать решения по всей совокупности информации в таком случае будет трудно, если не сказать невозможно. Выход? Автоматизировать большинство процессов и переложить часть задач на компьютеры, которым что сотня, что тысяча операций - пустяк.

В настоящее время уже имеются спортивные команды, использующие компьютеры в своей практической работе. Но чаще всего им отводится роль печатной машинки. При этом в настоящее время еще не разработаны комплексные автоматические (или полуавтоматические) системы контроля тренировочного процесса. Отсутствует также и программно -методическое обеспечение анализа и управления тренировочным процессом (так называемый "софт"). Сегодня тренерам и специалистам для практиче-ского применения остается совсем скромный набор утилитарных программ. Наиболее популярный существующий "софт", предоставляемый фирмами POLAR и CARDIOSPORT - известными производителями пульсометров, можно отнести к программам начального уровня.

В замечательной статье "Автоматизация и человек: мечты и реальность" (А. Костин, 2001) анализируется невероятная сложность создания, внедрения автоматизированной системы управления и ее дальнейшего взаимодействия с оператором.

В технических отраслях вопрос автоматизации производственных, энергетических и других процессов уже давно находится в зоне самого пристального внимания. Однако каждое техническое усовершенствование автоматики вольно или невольно вытесняет оператора на периферию непосредственного управления техникой. Возникает одно интересное обстоятельство: управляет вроде бы автоматика, а ответственность за принятие решения по-прежнему несет человек.

При создании и использовании автоматизированных систем управления тренировочным процессом спортивных команд и отдельных спортсменов неизбежно встает вопрос: даже если эта система станет более надежной, должен ли тренер не раздумывая следовать ее советам и не приведет ли это к отказу от ответственности при появлении критических независимых соображений? Люди могут излишне полагаться на автоматику и, столкнувшись с неожиданной проблемой, пытаться ее не замечать, вместо того чтобы "выключить автоматику и перейти на ручное управление". Вместе с тем люди могут ошибиться в определении опасной или угрожающей ситуации, приняв ее за безопасную.

Создавая компьютерную программу контроля и анализа ФСС, мы должны четко понимать, что даже ее нормальная работа не гарантирует того, что у тренера не возникнет проблем в управлении тренировочным процессом. В связи с этим мы вынуждены заложить в программу концепцию приоритета ручного управления по отношению к автоматическому.

Работа тренера сборной команды России сродни сложнейшей и ответственнейшей работе диспетчера аэропорта, космонавта или оператора АЭС. С одной стороны, вероятность возникновения непредвиденных ситуаций не позволяет тренеру полностью положиться на программу. С другой стороны, человек, лучше ориентируясь в сложных, нестандартных ситуациях, может споткнуться на ровном месте. Возможности проведения тренером качественного, содержательного анализа различных ситуаций определяются его профессиональным опытом, знаниями и умениями, способностями к творческому мышлению, психологической готовностью принять ответственное решение в экстремальных условиях, а также уровнем компьютерной грамотности. Но даже профессионалам высокого класса это порой не удается.

Согласимся еще раз с мнением вышеприведенного автора и отметим как аксиому: человек не всегда способен заменить автоматику в изначально неизвестных и неопределенных процессах межсистемного взаимодействия .

Таким образом, следует признать, что основная проблема автоматизации управления тренировочным процессом заключается не в компьютере и даже не в программном обеспечении. Эта проблема во многом имеет психологический характер, и поэтому она попадает в круг интересов инженерной и спортивно-педагогической психологии. Поэтому часто ее решение пытаются найти в основном в рамках решения проблемы распределения функций между человеком и автоматикой .

Теоретические основы программы

Общеизвестно, что с ростом детализации
информации и ее ценности с точки зрения анализа 
растут ее стоимость, сложность и изменчивость.

Там же.

При разработке компьютерной программы "Система управления тренировочным процессом" с применением современных мобильных технологий была поставлена цель: обеспечить тренера единым мощным инструментом для использования его результатов в управлении тренировочным процессом и подведения спортсмена к пику его спортивной формы в нужный момент.

Итак, при создании программы стояло несколько задач:

· разработка логики, концепции и архитектуры будущей программы;

· стандартизация параметров, форматов, протоколов и интерфейсов;

· воплощение в программе нескольких основополагающих принципов;

· обеспечение безопасного и постепенного внедрения программы в практическую деятельность.

Попробуем разобраться в этом подробнее.

Во-первых, тренеру по ходу его работы ежедневно и ежечасно приходится решать массу больших и не очень проблем. Эти проблемы в основном связаны с недостаточным информационным обеспечением: паспортные данные спортсменов, расписание движения поездов и самолетов, стоимость различных услуг, переносимость спортсменом тренировочных нагрузок, список запрещенных препаратов и многое другое. Доступность и быстрота получения подобной информации часто бывают определяющими. Следовательно, мы должны вооружить тренеров и специалистов, работающих со спортсменами, мобильными средствами доступа к любой (!) информации. Как говорится, точно и в срок! Поэтому освоение переносных компьютеров (ноутбуков и карманных персональных компьютеров) уже не пожелание, а суровая необходимость сегодняшнего дня.

Мы далеки от мысли, что все тренеры бросятся после выхода этой стататьи покупать мобильные компьютеры. Однако те из них, кто находится "на переднем крае атаки", вероятно, согласятся с нами, поскольку будущая программа по сути своей является чрезвычайно сложным процессом программного обеспечения, она будет, почти как детский конструктор, складываться из функционально законченных специализированных модулей - "кирпичиков". Далее. Несколько команд или отдельных спортсменов, находясь в разных местах проведения учебно-тренировочных сборов, будут связаны с центральным диспетчерским модулем. Это обеспечит возможность любых консультаций у ведущих специалистов по самым различным областям знаний. Выгода, получаемая от реализации этого проекта, очевидна. Кстати, в Интернете сейчас имеется много сайтов, позволяющих осуществить именно эту функцию: за относительно небольшую плату вас могут взять на информационно-методическое обслуживание и вести электронный дневник ваших тренировок. Вопрос заключается только в безопасности вашей информации.

Архитектура будущего программного обеспечения довольно гибкая. Достаточно сказать, что программа создана как под коллектив или команду спортсменов, так и отдельно под любого спортсмена.

Во-вторых, при разработке программы, учитывая наш большой практический опыт работы со сборными командами, были максимально учтены пожелания тренеров и спортсменов относительно некоторых показателей и их интерпретируемости. О чем это мы? Да о том, что этих самых показателей в программу включить можно сколько душе угодно. А вот информационная нагрузка, в них заложенная, далеко не одинаковая и главное неоднозначно трактуется. Пример? Пожалуйста! Два спортсмена, тренируясь в одной команде, за сезон выполнили объем
циклической нагрузки по 10 000 км. Попробуйте угадать, какой результат они показали в самом ответственном старте сезона. Вам не хватает информации? Добавим: средняя интенсивность нагрузок за сезон у одного из них - 60%, у второго - 73%. Вы еще не определились с окончательным ответом? И не старайтесь. Вы не имеете на руках однозначно определяемого критерия соответствия параметров нагрузки и прогнозируемого результата. Можно еще и еще добавлять параметров нагрузки и функционального состояния спортсмена, пока мы не запутаемся окончательно. Ведь есть закон, который гласит, что каждый вновь добавляемый показатель (один!), увеличивает объем переработки информации в два (!) раза. При этом искомая и долгожданная определенность, как показал наш опыт работы, так и не появляется. Отсюда возникла задача: вычленить и отобрать из всего обилия показателей тренировочной нагрузки и функционального состояния спортсмена лишь информативные и надежные. Принять их как стандартные в нашей области и рекомендовать к применению всеми участниками существующей системы подготовки. Тогда и только тогда споры о преимуществе одних тренировочных концепций и методик перед другими будут иметь под собой обоснованный фундамент. Пока же все эти разговоры не более чем пустое сотрясение воздуха. То же самое в полной мере относится к таким элементам системы контроля и управления, как протокол, формат и интерфейс компьютера. Стандартизация этих компонентов сейчас жизненно важна, и организация этого процесса - прямая обязанность федерации, как самой заинтересованной структуры.

Что касается принципов - это уже в-третьих. Сообщим вкратце о некоторых, наиболее общих и существенных.

Например, человек превосходит машину в обнаружении слабых визуальных и акустических сигналов, создании и использовании гибких процедур, хранении больших объемов различной информации и умении вспомнить нужные факты в нужный момент, индуктивном мышлении; наоборот, машина превосходит человека в быстроте и силе реакций, выполнении повторяющихся, рутинных задач, скорости и точности вычислений. Получается, что компьютер хорошо выполняет те функции, которые плохо выполняет человек, и наоборот.

Поэтому мы постарались реализовать в своей программе принцип взаимодополняемости человека и машины (N. Jordan). В соответствии с ним не нужно распределять функции между тренером и компьютером. Необходимо таким образом организовывать совместную деятельность человека и машины, чтобы взаимно усиливать их функции.

У тренеров в силу определенных причин существуют также большие трудности в отношении доверия технике, автоматике. Принцип активного оператора (Н.Д. Завалова, Б.Ф. Ломов, В.А .Пономаренко) во многом решает проблемы активности в управлении, резервирования человеком автоматики, а также ответственности. Его суть заключается в необходимости поддержания некоторого уровня активности в автоматизированных режимах управления в связи с тем, что человек, работая, всегда имеет в виду конечную цель управления и активно к ней стремится. Соответственно степень автоматизации необходимо выбирать так, чтобы человек, осуществляя непрерывный контроль процессов управления, часть операций по управлению выполнял самостоятельно.

Ну и, наконец, в-четвертых. Прообраз представляемой нами сейчас программы был использован и апробирован в работе мужской сборной команды России по лыжным гонкам в период с июня 1998 по октябрь 2001 года. За это время было зарегистрировано и исследовано более 16 тысяч пульсограмм тренировок и соревнований у более чем 70 спортсменов квалификации от 1-го спортивного разряда до заслуженных мастеров спорта. Были выявлены и определены как стандартные количественные критерии нагрузки и восстановления, адекватно оценивающие нагрузку и функциональное состояние организма спортсменов. Также обнаружены интересные закономерности и тенденции, знание которых позволит тренерам избежать в дальнейшей работе грубых методических и организационных ошибок. В целом спортсменами и тренерами положительно оценена работа данной программы. За это период времени командой достигнуты высокие спортивные результаты: победы на этапах Кубка мира, три бронзовые медали на Чемпионате мира 2001 года в г. Лахти (Финляндия) и золотая медаль Михаила Иванова на дистанции 50 км на Олимпийских играх 2004 года в г.Солт-Лейк Сити (США). Что не менее важно, у всех работавших с нами тренеров, специалистов и спортсменов сформировался четкий стереотип поведения во время работы с программой. Переучивать этих людей практически уже не придется.

Обязательно стоит отметить, что наша совместная практическая деятельность с тренерами и специалистами позволила также выявить существенные недостатки в работе компьютерной программы. Эти недоработки мы постарались учесть при подготовке новой программы. Был также принят во внимание существенно возросший интеллектуальный потенциал самих спортсменов в отношении компьютерных технологий. Ни для кого не секрет, что молодые люди, жадные в хорошем смысле этого слова до различных технических новинок, гораздо лучше подготовлены к работе с компьютерами, чем тренеры прежней школы.

Исходя из цели и вышеприведенных задач, были определены направления и функции программы:

1. Сбор информации (данных) на основе информативных, надежных методик и показателей с целью исключения возможной неадекватности количественных критериев.

2. Хранение информации в базе данных в формате, необходимом для полного скрининга данных.

3. Возможность качественного, гибкого анализа данных.

4. Представление интерфейса в удобной и дружественной форме.

5. Возможность обмена данными с карманными персональными компьютерами и центральным диспетчер -ско-консультационным модулем.

Более подробно о проекте программы

В полной мере управлять качеством можно,
если оно измеряется на всех этапах
жизненного цикла.
Качество к промежуточному продукту может быть 
установлено только на основе отраслевых стандартов.

Там же.

При создании программы одним из главных и основных требований к ее качественной работе является требование оперативности. Доведение результатов обработки предварительной информации до тренеров и специалистов должно осуществляться максимально быстро. В нашей предыдущей работе обработка пульсограмм одной тренировки (15-18 чел.) занимала 30-40 мин. Эти значения не являются критическими, однако требование оперативности все же остается актуальным.

Не углубляясь в проблемы определения информативности и адекватности количественных показателей нагрузки и критериев ФСС, остановимся на структуре нашей программы.

По сути, программа позволит тренерам и специалистам решить очень многие вопросы, возникающие в практической работе, поскольку содержит в себе несколько модулей-блоков, объединенных и подчиненных единой цели:

- модуль планирования учебно-тренировочного процесса;

- модуль описания нагрузки и оценки ФСС;

- медико-биологический модуль;

- модуль фармподдержки и рационального питания;

- модуль тестирования и анализа лыж;

- модуль тестирования и анализа лыжных смазок;

- модуль информационной поддержки спортсмена на соревновательной дистанции;

- модуль спутниковой навигации на трассе (система геопозиционирования - GPS);

- коммуникационный модуль - создание корпоративной информационной сети и обеспечения связи со всеми участниками сети и центральным диспетчерско -консультационным пунктом.

Сбор всех необходимых данных осуществляется тренерами, специалистами и самими спортсменами непосредственно в ходе тренировочного процесса.

Применяемые методики сбора данных могут сильно отличаться по трудоемкости, стоимости и времени получения информации. Некоторые показатели (время, частота пульса и ее производные, параметры трассы, показатели ЭКГ и кардиоинтервалометрии) могут быть внесены в банк данных автоматически, другие приходится заносить вручную.

Технико-инструментальное оснащение

Для успешной работы с программой предполагается наличие в команде или у спортсмена своеобразного мобильного "тренерского офиса", основные технические устройства и компоненты которого объединены в систему:

центральный элемент всей системы - микрокомпьютер или карманный персональный компьютер (КПК). С модулем беспроводной связи GPRS КПК необходим как индивидуальный прибор для каждого спортсмена, предназначен для сбора и хранения нужной информации на индивидуальном чипе памяти, обработки данных, предоставления информации индивидуально каждому спортсмену и осуществления передачи данных в зашифрованном виде через сеть Интернет в центральный диспетчерско -консультационный пункт (ЦДКП). С помощью КПК осуществляется практически весь объем работы с нашей программой. Посредством дополнительных модулей КПК может регистрировать ЭКГ, содержание глюкозы и лактата в крови, а также ряд других медико-биологических показателей. Он может также играть роль обычного мобильного телефона. Вообще очень трудно оценить все его достоинства - настолько они очевидны. Специальная литература на эту тему в изобилии имеется в журналах, посвященных компьютерной тематике.

 

Пульсометры фирм-производителей POLAR или CARDIOSPORT для регистрации пульсовых показателей как во время покоя. Зафиксированные показатели затем переносятся в КПК для хранения и последующего анализа. Стоит отметить, что для работы с профессиональными спортсменами и командами необходимо выбирать специальные модели пульсометров с большими функциональными возможностями, но прежде всего способными переносить информацию на компьютер через прилагаемый к ним интерфейс. Подробное описание возможностей приборов подобного типа приведено в специальной литературе, а также на страницах журнала "Теория и практика физической культуры".

 

 

Приемник геопозиционирования GPS необходим для осуществления работы, связанной с измерением параметров соревновательных трасс и, следовательно, проведения соответствующих работ по моделированию тренировочных кругов. Прибор также необходим для оперативного определения пульсовой стоимости как основного критерия оценки функционального состояния спортсмена. Приемник GPS используется также для тестирования лыж во время тренировочной работы и в момент выбора лыж непосредственно перед гонкой.

 

 

 

 

 

Портативный персональный компьютер (ноутбук) с модулем беспроводной связи GPRS (для связи с КПК спортсменов и ЦДКП) и принтером необходим в спортивной команде для сбора, накопления всей информации, осуществления общей координации и взаимодействия в единой системе.

Различные модули для КПК с датчиками регистрации ЭКГ, глюкозы, лактата и др.

Полный набор данных технических средств позволяет осуществить внедрение системы управления тренировочным процессом в практическую деятельность спортивных команд. Для сопровождения индивидуальной подготовки любого спортсмена наличие ноутбука необязательно, если это не связано с решением каких-нибудь других задач.

Полностью согласимся с мнением С. Козлова. Реальность познаваема, но нельзя дожидаться, когда будет построена полная и окончательная модель, а только потом браться за проект. Нужно с чего-то начинать, какая-то модель все-таки лучше, чем совсем никакая, ее только необходимо постоянно уточнять и усовершенствовать. Критерии? Соответствие (адекватность), обозримость (компактность и простота, необходимость и достаточность), тестируемость (проверяемость).

В спортивном сезоне 2003/2004 гг. компьютерная программа "Система управления тренировочным процессом", подготовленная специалистами фирмы "С-Инструментс" при поддержке медицинской компании ПРЕКОМ проходит апробацию в сборных командах России по биатлону и лыжным гонкам.

Завершить этот материал хотелось бы следующим. Пусть эта статья послужит призывом к плодотворной работе программистов, специалистов в области спорта, как практиков, так и теоретиков, а также специалистов по управлению системами. Итогом их совместной деятельности должны стать программы, качественные и столь необходимые сегодня нашим тренерам и спортсменам.

Использованная литература

1. Козлов С. Производство варева//"Компьютерра". 2003, № 479, с. 22-24.

2. Костин А. Автоматизация и человек: мечты и реальность//"Компьютерра", 2001, № 389, с. 24-29.

3. Кумсков М. "ERP" для программистских проектов//"Компьютерра" № 479, 2003, с. 25-28.

4. Мухин В.И. Исследование систем управления, - М.: Экзамен. 2002, с. 383.

5. Отставнов М. Культ добра и программное обеспечение//"Компьютерра" 2003, с. 27-29.


 Home На главную   Library В библиотеку   Forum Обсудить в форуме  up

При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна!