Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биомеханика физических упражнений. Учебное пособие
.pdf
Контрольные вопросы
1. Что понимается под моделью и каковы ее характерные черты?
2. Какую классификацию видов моделирования предложили
Б.Я. Советов и С.Я. Яковлев в 1985 г.?
3. Какие виды моделирования выделяют по условиям и характеру
изучаемых процессов в системе?
4. В каких трех формах проявляется мысленное моделирование?
5. На какие виды моделирования и разновидности
реальное моделирование?
6. В чем заключается кинематический анализ движений человека?
7. Что является кинематической моделью траектории реального
движения?
8. В каких случаях исследования техники упражнений применяют-
ся расчетные модели анализа движений биомеханических систем и
что они из себя представляют?
9. В чем заключается сущность имитационного моделирования
сложных систем и какие основные
имитационного моделирования движений человека на компьютере
выделяют?
10. Какие направления моделирования техники соревновательных
упражнений в настоящее время превалируют и в чем заключается
трудность их реализации на компьютере?
11. Что представляет собой базовая математическая модель многозвенной неразветвленной биомеханической системы?
12. Чем уравнения естественного движения отличаются от уравнений
целенаправленного движения?
13. Что понимается под управляющими функциями биомеханической системы?
14. На каких двух основных биомеханических уровнях можно задавать управляющие функции при синтезе движений человека на
компьютере?
15. Каким образом осуществляется синтез программного управления в целенаправленных движениях человека?
16. В чем проявляется программа движения в целенаправленных
движениях человека?
этапы в технологии проведения
подразделяется
221
17. Какая в настоящее время существует классификация математи-
ческих моделей синтеза движений биомеханических систем?
18. Что представляют собой конструктивные математические мо-
дели синтеза движений биомеханических систем и чем они отличаются от базовой математической модели?
19. Чем конструктивная математическая модель движений спортсмена с программным управлением на динамическом уровне отличается от
уровне?
математической модели движений спортсмена с программным управлением на динамическом уровне при ее реализации на компьютере?
полагает, что:
зями.
сами.
ет, что:
личны.
систему.
ным законам механики и причинно обусловлены.
предполагает, что:
модели с программным управлением на кинематическом
20. В чем проявляется недостаток использования конструктивной
Программированный контроль знаний по теме 6
1. Принцип структурности построения систем движений пред-
1. Все движения в системе взаимосвязаны.
2. Все движения в системе разнородны и разрознены.
3. Все движения в системе не ограничены кинематическими свя-
4. Все движения в системе не ограничены динамическими ресур-
2. Принцип целостности двигательного действия предполага-
1. Все движения в двигательном действии образуют единое целое.
2. Все двигательные действия в двигательной деятельности цик-
3. Изменения, происходящие в одном движении, не влияют на всю
4. Все движения в двигательном действии подчинены объектив-
3. Принцип иерархичности в системе движений в биомеханике
222
1. Отдельные структуры в системе движений являются составными частями более крупных систем.
2. Отдельные структуры в системе движений не являются составными частями более крупных структур.
3. Некоторые из структур в системе движений человека являются
стохастическими.
4. Некоторые из структур в системе движений человека являются
детерминированными.
4. Принцип сознательной целенаправленности в системе движений в биомеханике предполагает, что:
1. Человек сознательно ставит цель выполнения двигательного
действия.
2. Человек использует целесообразные движения и управляет ими
для эффективного достижения поставленной цели.
3. Человек использует корректирующие движения для достижения
цели двигательного действия.
4. Человек сознательно ставит цель двигательного действия, применяет целесообразные движения и управляет ими для эффективного
достижения поставленной цели.
5. Цель движения можно сформулировать:
1. В содержательно-смысловой форме.
2. Визуально.
3. В звуковой форме.
4. Тактильным образом.
6. Цель движения можно сформулировать:
1. В ритмо-звуковой форме.
2. В математической форме.
3. На основе кинестезических ощущений.
4. Указанием того, что должно произойти или не произойти в про-
цессе выполнения упражнения.
7. Двигательная задача отличается от цели движения тем, что
двигательная задача формулируется:
1. Для конечного результата двигательного действия.
223
2. Для отдельных фаз упражнения и всего упражнения в целом с
указанием того, что должно произойти или не произойти в процессе
выполнения упражнения.
3. Только для вращательных движений.
4. Только для поступательных движений.
8. Какое из математических описаний цели движения верно:
1. Максимальная длина прыжка равна F = S(min).
2. Максимальная длина прыжка равна F = S.
3. Максимальная длина прыжка равна F = S(max).
4. Максимальная длина прыжка равна F = S(t).
Здесь: (min) – минимум; (max) – максимум; F – функция; S – дли-
на; t – время.
9. Какое из математических описаний цели движения верное:
1. Минимальное время бега равно F = t.
2. Минимальное время бега равно F = t(min).
3. Минимальное время бега равно F = t(max).
4. Минимальное время бега равно F = S/v.
Здесь: (min) – минимум; (max) – максимум; F – функция; S – длина
дистанции; v – скорость бега на всей дистанции; t – финишное время.
10. Какое из математических описаний цели движения верное?
1. Минимальное время бега равно F = S/v(max).
2. Минимальное время бега равно F = S/v(min).
3. Минимальное время бега равно F = t.
4. Минимальное время бега равно F = t(max).
Здесь: (min) – минимум; (max) – максимум; F – функция; S – длина
дистанции; v – скорость бега на всей дистанции; t – финишное время.
11. Что относится к методам биомеханики?
1. Киносъемка упражнений.
2. Системный анализ.
3. Электромиография.
4. Фотоциклосъемка упражнений.
224
12. Что относится к методам биомеханики?
1. Видеосъемка упражнений.
2. Стробоскопическая фотоциклосъемка.
3. Системный синтез.
4. Электротензометрия.
13. В каком из компонентов схемы анализа движений определяются главные и корректирующие управляющие движения?
1. Определение биомеханических характеристик.
2. Установление двигательного состава.
3. Анализ структуры движений.
4. Оценка эффективности движений.
14. В каком из компонентов схемы анализа движений определяются подготовительная, рабочая, заключительная фазы движений?
1. Определение биомеханических характеристик.
2. Установление двигательного состава.
3. Анализ структуры движений.
4. Оценка эффективности движений.
15. В каком из компонентов схемы анализа движений рассматриваются кинематическая и динамическая структуры?
1. Определение биомеханических характеристик.
2. Установление двигательного состава.
3. Анализ структуры движений.
4. Оценка эффективности движений.
16. К какой из структур системы движений относится ритмическая структура?
1. Кинематическая.
2. Динамическая.
3. Вещественная.
4. Управляющая.
17. К какой из структур системы движений относится энергетическая структура?
225
1. Кинематическая.
2. Динамическая.
3. Вещественная.
4. Управляющая.
18. К какой из структур системы движений относится кинематическая схема модели опорно-двигательного аппарата тела
спортсмена?
1. Кинематическая.
2. Динамическая.
3. Вещественная.
4. Управляющая.
19. К какой из структур системы движений относится информационная структура?
1. Кинематическая.
2. Динамическая.
3. Вещественная.
4. Управляющая.
20. Укажите неверный вид связи элементов вещественной
структуры в биомеханической системе:
1. Статистическая связь.
2. Физическая связь.
3. Формализованная физическая связь.
4. Законы механики.
21. Как называются взаимосвязи, объединяющие элементы системы и придающие ей новые свойства?
1. Иерархические.
2. Качественные.
3. Системные.
4. Количественные.
22. В биомеханическом исследовании различают три этапа.
Какой из представленных ниже этапов не укладывается в схему?
1. Регистрация данных (биомеханических характеристик).
226
2. Обработка результатов регистрации.
3. Биомеханический синтез движений.
4. Биомеханический анализ движений.
23. Что относится к методам биомеханики?
1. Оптические методы регистрации движений.
2. Инструментальные методы регистрации движений.
3. Системный анализ.
4. Киносъемка упражнений.
5. Статистический анализ биомеханических характеристик.
24. Что относится к методам биомеханики?
1. Системный синтез.
2. Макетное моделирование.
3. Фотоциклосъемка упражнений.
4. Электротензометрия.
5. Полидинамометрия.
25. Какой научный подход лежит в основе понимания двигательных действий спортсмена?
1. Структурный.
2. Системно-структурный.
3. Системно-двигательный.
4. Двигательно-целостный.
26. Что лежит в основе метода биомеханики?
1. Системный анализ.
2. Системный синтез.
3. Моделирование движений.
4. Все ответы правильны.
27. Какие принципы заложены в теории структурности движений человека?
1. Структурности.
2. Целостности.
3. Целенаправленности.
4. Все ответы правильны.
227
28. Что не относится к биомеханическим методам исследований?
1. Системный анализ.
2. Фотоциклосъемка.
3. Гониометрия.
4. Спидография.
29. Что не относится к биомеханическим методам исследований?
1. Гониометрия.
2. Системный синтез.
3. Киносьемка.
4. Электротензометрия.
30. В каком из компонентов схемы анализа движений определяется динамическая осанка?
1. Определение биомеханических характеристик.
2. Анализ структуры движений.
3. Установление двигательного состава.
4. Оценка эффективности движений.
228
Тема 7. ПОСТРОЕНИЕ
ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
СОРЕВНОВАТЕЛЬНЫХ УПРАЖНЕНИЙ
В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ
НА КОМПЬЮТЕРЕ
Решение двигательной задачи основано на принятии решения о
возможных вариантах ее реализации. При наличии количественных мер оценки возможных вариантов решения задачи правомочно использование методов оптимизации. При этом интересующий
нас показатель принимается за критерий качества исследуемого
процесса и сравниваются возможные варианты решения задачи по
этому критерию. Вариант, для которого принятый
ется наилучшим, принимается, остальные – отбрасываются.
Наилучший по латыни – optimum. Отсюда наилучшее решение
называется
ния –
задачей оптимизации.
В этой связи уместно отметить, что с помощью компьютера
можно синтезировать оптимальные биомеханические структуры
двигательных действий спортсмена с целью достижения высоких
спортивных результатов, биомеханической экономизации движений (энергетические затраты, снижение уровня силовых запросов
и т.п.). В этом случае решается задача синтеза оптимального
управления движением человека. Сущность решения задач этого
класса заключается в определении такого управления движением
биомеханической системы, которое доставляло бы минимум
функционалу, выступающему в качестве цели движения и характеризующему качество выполняемого двигательного действия.
Применительно к движениям человека для решения задач построения оптимального управления можно использовать следующие хорошо разработанные в математике методы: метод локальных вариаций и
оптимальным, а задача поиска оптимального реше-
метод последовательных приближений.
критерий явля-
229
Первый из этих методов основан на варьировании в пространстве фазовых координат. К его достоинствам следует отнести
сравнительную простоту решения задачи с ограничениями на фазовые координаты и учетом краевых условий.
Метод последовательных приближений основан на принципе
максимума Л.С. Понтрягина (Понтрягин Л.С. и др., 1961) и применим при
управляющие функции, но требует некоторых усложнений для
учета краевых условий и ограничений на фазовые координаты.
Поэтому, в зависимости от конкретных особенностей поставленной задачи, для ее численного решения следует выбирать тот или
иной метод.
Описанные методы имеют глубокий математический фундамент и подробно освещаются в
их приложение к движениям человека имеет свои особенности и
нуждается в соответствующей математической, логической и информационной разработке.
Анализ движения моделируемой биомеханической системы,
выполненный по результатам вычислительных экспериментов (Загревский В.И., 1999; Загревский В.И., Лавшук Д.А., Загревский О.И., 2000), свидетельствует о том, что в
данного закона изменения суставных углов по времени траектория
биомеханической системы различна и обусловлена определенными факторами. В теории автоматического управления эти факторы
определяют в качестве
ту или иную траекторию изучаемой системы. В этом случае задача
синтеза управляющих воздействий является задачей управления.
произвольных уравнениях движения и ограничениях на
специальной литературе. Однако
зависимости от за-
управляющих воздействий, формирующих
7.1. Общая характеристика проблемы синтеза
оптимального управления в динамических системах
Под синтезом управления понимается выбор такого управления, который обеспечил бы заданные свойства эволюции изучаемого объекта. Возникающие в практике и исследуемые в теории
многочисленные задачи управления можно выделить в две боль-
230
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]