- •Глава I. Наука об измерениях в спорте
- •§1. Предмет спортивной метрологии
- •§2. Становление спортивной метрологии
- •Глава II. Общие основы метрологии
- •§3. Особенности измерений в физической культуре и спорте
- •§4. Шкалы измерений
- •§5. Физические величины как объект измерений
- •§6. Средства измерений
- •Поверка средств измерений
- •Калибровка
- •Методы и схемы поверки
- •Поверочные схемы
- •Стандартные справочные данные
- •§7. Эталоны, их классификация и виды
- •Рис. 1. Способ хранения эталона массы
- •§8. Технические средства контроля эффективности обучения и тренировки
- •Состав измерительной системы
- •Рис. 2. Состав измерительной системы для регистрации состояния спортсмена
- •Монитор сердечного ритма
- •Рис. 5. Внешний вид устройства Garmin c нагрудным датчиком ЧСС.
- •Велоэргометры
- •Технические характеристики Kettler RX1
- •Технические характеристики Kettler RX7
- •Беговые дорожки (тредбаны)
- •Технические характеристики Kettler BOSTON XL
- •§9. Методы регистрации характеристик в спортивной метрологии
- •Оптические методы
- •Метод оптической компьютерной топографии
- •Кинезиологические методы
- •Электромеханические методы
- •Радиоэлектронные способы передачи информации
- •§10. Метрологический контроль технической подготовленности спортсменов
- •Рис. 9. Основные критерии технической подготовленности спортсмена
- •Характеристика составных частей измерительной системы
- •Таблица 1
- •Рис. 12. Персональные показатели игроков за матч.
- •Рис. 14. Результаты технических действий игроков команд.
- •Рис. 17. Пример начисления очков за действия в защите.
- •Глава III. Математическое обеспечение метрологического контроля
- •§11. Первичная обработка спортивных показателей
- •§12. Генеральные параметры и их выборочные оценки
- •12.1. Характеристики положения
- •Таблица 2
- •Медианой (Ме) называется вариант xl такой, что
- •Таблица 3
- •В рассмотренном случае Ме = 4, так как
- •12.2. Показатели рассеивания
- •Таблица 4
- •12.3. Показатели формы распределения
- •Таблица 5
- •Итоги сезона в Германии 2006-2007
- •Итоги сезона в России. 2006 год
- •Италия 2006-2007
- •Испания 2006-2007
- •Англия 2006-2007
- •Россия 2005
- •Россия 2004
- •Россия 2003
- •§13. Нормальное распределение в спорте
- •Рис. 24. Кривая нормального распределения
- •Правило трех сигм.
- •Порядок расчёта теоретических частот распределения.
- •Покажем порядок расчёта теоретических частот распределения m´ на тестировании (по Абалакову) выпрыгивания вверх волейболистов.
- •§14. Метод доверительных интервалов
- •Глава IV. Статистические гипотезы
- •§15. Статистические гипотезы и их проверка
- •Рис. 27. Схема построения проверки статистических гипотез
- •§16. Параметрические критерии согласия
- •t-критерий Стьюдента
- •Алгоритм
- •Критерий Крамера-Уэлча
- •§17. Непараметрические критерии в спорте
- •17.1. Критерий согласия Пирсона
- •В качестве критерия проверки нулевой гипотезы рассматриваем случайную величину
- •17.2. Критерий Романовского
- •В нашем случае
- •Найдем эмпирическое значение
- •17.4. Критерий Манна-Уитни
- •Испания – Россия
- •Греция – Россия
- •1) для преодоленных метров
- •Россия – Швеция
- •Голландия – Россия
- •17.5. Критерий Вилкоксона
- •Алгоритм применения Т-критерия Вилкоксона для сопоставления двух показателей испытуемых
- •17.6. Критерий Шапиро-Уилка
- •Глава V. Корреляционный анализ
- •§18. Корреляционная зависимость
- •§19. Ранговая корреляция
- •§20. Частная и множественная линейная корреляция
- •Частные коэффициенты регрессии находят по следующим формулам
- •§21. Корреляционное отношение и эффективность тренировочного процесса
- •§22. Компьютерные технологии в статистическом анализе спортивных достижений
- •Глава VI. Тестирование общей физической подготовленности
- •Общая теория тестов
- •Таблица 6
- •§23. Надежность теста
- •Таблица 7
- •Таблица 8
- •Qобщ=Qмежгр + Qвн.гр.
- •Таблица 9
- •Qобщ=Qмежгр + Qвн.гр.+ Qост
- •Рассмотрим это на примере выпрыгивания вверх юных футболистов (n=12).
- •Таблица 10
- •Корреляция имеет сильную тесноту взаимосвязи r=0,9.
- •– совместная дисперсия межгрупповая и остаточная
- •§24. Точность измерений
- •§25. Информативность теста
- •Таблица 11
- •Глава VII. Интегральная оценка спортивных результатов и тестов
- •Таблица 12
- •§26. Равномерные шкалы
- •Таблица 13
- •§27. Стандартные шкалы
- •§28. Равновероятностные шкалы
- •Таблица 15
- •Шкала оценок в баллах при прямой зависимости
- •Таблица 16
- •Шкала оценок в баллах при обратной зависимости
- •Равновероятностная шкала
- •Рис. 36. Равновероятностная шкала с распределением результатов
- •Глава VIII. Метрологические основы контроля физической подготовленности спортсменов
- •Общие требования к контролю
- •Рис. 37 Система контроля в спортивной практике
- •Контроль времени реакции
- •29.2. Информативность и надежность
- •Таблица 21
- •§30. Контроль силовых качеств
- •Таблица 22
- •30.1. Способы измерения силы
- •30.2. Добротность силовых тестов
- •Таблица 23
- •Таблица 24
- •Таблица 24
- •Таблица 25
- •Таблица 26
- •§31. Контроль уровня развития гибкости
- •§32. Контроль уровня развития выносливости
- •Таблица 27
- •Глава IX. Методы контроля функциональной подготовленности в физической культуре и спорте
- •§33. Обследования в покое и при нагрузочном тестировании
- •Таблица 29
- •Таблица 30
- •Таблица 31
- •Таблица 32
- •Таблица 33
- •Глава X. Классификация свойств и показателей спортивной подготовленности
- •Таблица 34
- •§34. Показатели спортивной подготовленности
- •Группы показателей спортивной подготовленности
- •§35. Психолого-педагогические спортивные показатели
- •Таблица 35
- •Таблица 36
- •Таблица 37
- •Таблица 38
- •§36. Показатели спортивной надежности
- •§37. Показатели личности спортсмена
- •Таблица 39
- •§38. Критерии оценки спортивной подготовленности
- •§39. Показатели стандартизации и унификации
- •Таблица 40
- •§40. Метрологические показатели
- •§41. Методология исследований
- •Наблюдение
- •§42. Сравнительные исследования
- •Проспективные исследования
- •Информированное согласие
- •Рандомизация
- •§43. Контроль наследственных влияний в спортивном отборе и прогнозе
- •Приложение
- •Приложение 1
- •Критические точки распределения F Фишера–Снедекора
- •Приложение 2
- •Критические значения критерия U Манна–Уитни
- •Приложение 2. Продолжение
- •Приложение 3
- •Критические значения критерия Т Вилкоксона
- •Приложение 4
- •Список рекомендованной литературы
Техника двигательной деятельности
спортсмена
Общий объем |
Разносторонность |
Эффективность |
техники |
техники |
техники |
Рис. 9. Основные критерии технической подготовленности спортсмена
Общий объем спортивной техники может быть
тренировочным и соревновательным. Оба этих параметра используются при организации контроля технической подготовки спортсмена. Эффективность техники: абсолютная, сравнительная и реализационная - также является объектом метрологического контроля.
Для контроля технической подготовленности спортсмена (ТПС) используют две группы методов:
•визуальные,
•инструментальные.
Первая группа методов (визуальные) является наиболее распространенной, особенно в таких видах спорта как гимнастика, акробатика, спортивные игры, единоборства, в фигурном катании и некоторых других видах спорта. Это в основном виды спота, где доминирует кинематическая структура движений. Наблюдения внешней картины движения, выявление их пространственно-временной структуры проводится как начальный этап экспертного оценивания. Этот подход положен в основу оценки эффективности соревновательной деятельности, где судьи-оценщики определяют наиболее совершенную и эффективную соревновательную технику спортсмена.
За эталонную технику в этом случае выбирают техническое выполнение упражнения выдающимся спортсменом (в том числе технику чемпионов и рекордсменов мира или Олимпийских игр). При этом большое значение имеет не внешняя картина перемещений атлета, а динамическая структуры или внутреннее содержание движения (усилия, приложенные к опоре или
52
снаряду). Поэтому спортивный результат во многом зависит от того, как точно спортсмен воспроизводит усилия, скорость их изменения, что в свою очередь зависит от степени совершенства его нервно-мышечного аппарата и сенсорных систем организма (зрительной, слуховой, проприоцептивной и др.).
В связи с тем, что точность аппаратурной регистрации различных биомеханических параметров значительно превышает разрешающую способность сенсорных систем организма, появляется возможность использовать аппаратные средства как дополнение к нашим органам чувств. Например, метод электротензометрии позволяет зарегистрировать и измерить усилия, развиваемые спортсменом при выполнении различных физических упражнений и представить эти усилия на мониторе компьютера в удобной для наблюдения форме. Для регистрации двигательных характеристик с целью оценки технической подготовленности спортсмена используются разные измерительные системы. Примером такой системы могут служить мониторы сердечного ритма типа Polar (Финляндия) (рис. 10).
Рис. 10. Внешний вид регистрирующего устройства - монитора сердечного ритма (выполненного в виде наручных часов)
С помощью монитора типа RS800 можно осуществлять контроль и измерения средней длины шага, темп и ритм беговых шагов. А также средние и пиковые значения частоты сердечных сокращений (ЧСС) при любой форме двигательной активности, то есть практически в любом виде спорта. В приборе имеется
53
большой запас компьютерной памяти, плюс новый датчик шага. Это позволяет детально регистрировать скорости на дистанции ходьбы, бега, лыжных гонок на основе простого кинематического уравнения вида:
V =T ×L ,
где V - скорость горизонтального перемещения в шагательных локомоциях (например, бег, ходьба и др.), Т - частота шагов или темп, L - средняя длина одиночного шага.
Состав сложной измерительной системы - это перечень всех элементов в нее входящих, и направленных на решение задачи измерения (рис. 11).
1 |
|
2 |
3 |
4 |
|||||
|
|
Устройство |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Объект |
|
|
|
Датчик |
|
|
Блок |
|
обработки и |
измерения |
|
|
|
|
|
усиления |
|
регистрации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 11. Схема состава измерительной системы
Характеристика составных частей измерительной системы
1.Объектом измерения может быть любая физическая или химическая реальность окружающего мира.
2.Датчик - это приемник информации. Он аналогичен рецепторам организма человека или животных, его задача - прием, переработка (преобразование от одного носителя информации к другому) и передача информации об изменениях реальностей окружающего мира. Например, датчики биоэлектрических сигналов преобразуют потенциалы действия (ПД) клеток сердечной мышцы, нейронов головного мозга, скелетных мышц, которые используются при регистрации электроэнцефалограммы (ЭЭГ), электрокардиограммы (ЭКГ), и электромиограммы (ЭМГ); датчики механических воздействий преобразуют изменения механических характеристик системы, как правило, в электрический сигнал (например, пъезодатчики, или датчики сопротивления).
54
3.Блок усиления характеризуется коэффициентом усиления.
4.Устройство обработки и регистрации, измеренной информации. Устройство обработки может быть ручным
или автоматизированным.
Передача информации от датчика к приемнику осуществляется по различным каналам связи (табл. 1).
Таблица 1
Способы передачи информации от датчиков к регистрирующим и преобразующим блокам измерительной системы
|
Способ передачи |
Физическая основа |
|
|
сигналов |
|
|
|
|
|
|
1. |
Фототелеметрия |
Свет |
|
|
|
|
|
2. |
|
Акустическая |
Звук (упругие колебания среды) |
телеметрия |
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Проводная телеметрия |
Проводники (потоки электронов по |
|
|
|
|
ним) |
|
|
|
|
4. |
Радиотелеметрия (в том |
Колебание электромагнитных волн |
|
числе |
технологии |
|
|
Bluetooth) |
|
|
|
|
|
|
|
Статистическая программа Castrol Performance Index (PCI)
является новым высокотехнологичным продуктом, который использует системы мониторинга для оценки игры лучших футболистов мира в соответствии с их позицией на поле. Система изучает передвижение игрока и объективно оценивает его вклад в работу команды для достижения победы. По периметру поля размещены 16 видеокамер, подсоединённые к компьютеру, который при помощи специального программного обеспечения каждые 15 минут отслеживает общее количество перемещений каждого игрока, выраженное в метрах, а также определяет максимально достигнутую футболистом (на этом отрезке времени) скорость перемещения в м/с (см. рис. 12, 13).
55