- •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
высокоскоростные технологии Bluetooth c компьютерами, имеющими большую емкость оперативной и системной памяти, а также компактные носители информации на CD, DVD, USB Flash. Все это позволяет создавать большие компьютерные базы данных на основе сбора показателей организма спортсменов на разных этапах их подготовки.
8.1 Состав измерительной системы
Отдельные приборы, измерительные блоки, средства передачи информации объединяют в единую систему. Последняя должна включать датчики различного типа (сенсоры, например, датчики ЧСС типа Polar), каналы связи, приемное (регистрирующее) устройство и блок обработки информации (наиболее часто это компьютер, рис. 2).
Датчики |
|
Устройство |
|
||
|
|
регистрации |
Спортсмен Компьютер
Каналы
Рис. 2. Состав измерительной системы для регистрации состояния спортсмена
В состав измерительной системы часто включаются блоки оптической регистрации движений. Эти блоки представляют собой методы дистанционного и бесконтактного контроля движений. Они служат целям регистрации кинематических характеристик, включая пространственные, временные и пространственно-временные параметры движений. Результаты фотосъемки и/или видеорегистрации движений предназначены либо для их визуального изучения, либо, как сказано выше, для кинематического анализа (регистрация положений, поз,
37
перемещений, скоростей и ускорений). В первом случае результаты исследования представляются в виде фотоснимков, видеофильмов, видеоклипов и др. Во втором случае, в комбинации с компьютерной техникой, имеется возможность регистрировать двигательные характеристики и тем самым осуществлять метрологический контроль технической подготовленности спортсменов. Для решения практических задач в настоящее время широко используется цифровая фото- и видеоаппаратура. Приборы этого типа значительно упрощают обработку материала, особенно при использовании прикладных компьютерных программ. После съемки тренировочного или соревновательного сюжета записанное изображение на карту памяти или DVD прибора (фотоили видеокамеры) может быть отправлено в компьютер, используя USB порт, а также инфракрасный или порт Bluetooth. Положения, позы, перемещения можно подвергнуть детальному анализу, используя программу Adobe Photoshop. Для создания видеоклипов элементов техники движений можно использовать программу Adobe Premier. Для непрерывного контроля игровой деятельности в спортивных играх (баскетбол, футбол, хоккей и др.) используются специальные системы, включающие несколько видеокамер, объединенных в общий контур (например, используя карту видеозахвата изображения) при помощи компьютера.
Запись с цифрового фотоаппарата или видеокамеры можно просмотреть после выполнения упражнения и произвести качественный анализ. Вместе с тем имеется возможность наблюдать движения с помощью видеокамеры в реальном масштабе времени (on-line). Для этого камеру присоединяют к DVDplayer, а в том случае, когда требуется выполнить захват изображения и записать его на жесткий диск компьютера, необходимо оборудовать компьютер платой видеозахвата. При работе с аналоговыми видеокамерами установка должна включать преобразователь аналогового сигнала в цифровой. Эту задачу хорошо решают компьютерные платы, называемые TVtuner, которые легко помещаются на «материнскую» плату компьютера. В этом случае наблюдаемое на мониторе компьютера движение спортсмена может быть «захвачено» (опция «capture» - захват) и записано на жесткий диск для
38
последующей обработки. Этим способом можно регистрировать относительно медленные движения, характерные для гимнастики, акробатики, бега, спортивных игр (то есть не броски и ударные действия). При этом эффективность захвата и записи изображения определяется мощностью процессора компьютера, его быстродействием. Регистрация движений с помощью видеосъемки позволяет эффективно оценивать движения в динамике. Цифровые приборы позволяют фиксировать движения со скоростью более 100 кадров в секунду. Видеозапись изображения движений сочетается с использованием фотоэлектронных методов их регистрации. При помощи фотоэлектронных устройств в спортивной практике точно измеряются моменты окончания движений, например, на финише скоростного бега. Эти методы обладают малой инерционностью и высокой степенью точности.
8.2 Монитор сердечного ритма
Специалисты всегда хотели измерить ЧСС в процессе игры. Для этого приходилось останавливать игрока, «выдёргивать» его из игры, чтобы провести измерения ЧСС пальпаторно. Точность таких измерений была минимальной. С появлением портативных тестеров всё изменилось. Комaнднaя cиcтeмa POLAR – уникальная система для планирования командных тренировок и отслеживания их эффективности. Используется такими грандами европейского футбола, как Реал (Мадрид), ЦСКА (Москва) и др. Каждый из 10 нагрудных датчиков, поставляемых в комплекте, оснащён памятью на 11часов тренировок (при фиксации пульса каждые 5 секунд). Связь с компьютером через порт USB и специальное программное обеспечение POLAR Precision Performance позволяют вывести тренировочный процесс команды на новый уровень.
Кoмaнднaя cиcтeмa POLAR – этo нaучный пoдxoд к мeтoдикe тpeниpoвoк как пpoфeccиoнaльныx, так и юных cпopтcмeнoв, ocнoвaнный нa изучeнии индивидуaльныx пoкaзaтeлeй дeятeльнocти cepдeчнococудиcтoй cиcтeмы. Сиcтeмa POLAR пoзвoляeт мoтивиpoвaть кaждoгo члeнa кoмaнды, пoлучaть caмую тoчную инфopмaцию o физичecкoм cocтoянии
39
игpoкa и пoддepживaть eгo в мaкcимaльнoй «фopмe», a тaкжe cocтaвлять тpeниpoвoчныe пpoгpaммы. Пpoгpaммa POLAR Precision Performance, входящая в комплект поставки, являeтcя ключeвым кoмпoнeнтoм кoмaнднoй cиcтeмы POLAR и пoзвoляeт пoлучaть, xpaнить и oбpaбaтывaть физиoлoгичecкую инфopмaцию о 7 последних тренировках, кoтopая coбиpaeтся пpи пoмoщи нaгpудныx дaтчикoв. По заявлению производителя, ЧСС определяется с точностью ЭКГ. Можно иcпoльзовать эту инфopмaцию, чтoбы вecти зaпиcи o физичecкoм cocтoянии кaждoгo члeнa кoмaнды, для вeдeния apxивa тpeниpoвoк, a тaкжe для coздaния нoвыx тpeниpoвoчныx пpoгpaмм.
Кaждый игpoк нaдeвaeт нaгpудный peмeнь–дaтчик пульca. Мигaниe зeлeнoгo индикaтopa в цeнтpe дaтчикa oзнaчaeт xopoший кoнтaкт ceнcopoв c кoжeй, aудиo-cигнaл инфopмиpуeт o тoм, чтo зaпиcь инфopмaции o тpeниpoвкe нaчaлacь.
Рис. 3. Совмещенный график и гистограмма тренировочного времени и ЧСС.
40