АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫМИ ДЕЙСТВИЯМИ В КОМПЛЕКСНЫХ ВИДАХ ТРЕНИРОВОК "АСУ-КТ"

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫМИ ДЕЙСТВИЯМИ В КОМПЛЕКСНЫХ ВИДАХ ТРЕНИРОВОК "АСУ-КТ"

Логинов А.А., Шмонон Б.В., Пензенский ГПУ им. В.Г. Белинского

В настоящее время все большее число ведущих спортивных специалистов при подготовке квалифицированных спортсменов, расширяют арсенал используемых физических упражнений, применяют комплексные виды тренировок, позволяющие достигать хорошую спортивную форму, занимаясь не одним, а несколькими видами спорта. Этот новый метод достижения высокой спортивной формы особенно распространен за рубежом.

Также многие спортсмены, особенно специализирующиеся в видах спорта на выносливость неоднократно замечали, что положительный эффект хорошей спортивной формы, достигнутой путем тренировочных занятий в нескольких видах спорта или путем выполнения разнообразных физических упражнений, может проявляться не только в улучшении общей физической подготовленности, но и в более качественном выполнении двигательных действий. Комплексные тренировки стали популярным способом поддержания хорошего физического состояния и у любителей спорта.

С конца 70-х годов комплексные тренировки - или, как их иначе называют, расширенные тренировки - стали популярны в качестве метода физической подготовки триатлонистов, то есть спортсменов, тренирующихся и соревнующихся комплексно в плавании, педалировании на велосипеде и беге, которые, как считают многие эксперты, являются наиболее подготовленными в физическом отношении спортсменами нашего времени.

Современная система управления спортивной подготовкой рассматривается нами как процесс направленного воздействия на нервномышечный аппарат спортсмена, при котором обеспечивается оптимальный тренировочный эффект. Сложность и многогранность тренировочного процесса в комплексных тренировках выдвигает проблему получения объективной информации, поиска новых методов, позволяющих наиболее полно реализовать двигательные возможности спортсмена, что невозможно без применения современных технических средств. В зависимости от функций в тренировочном процессе это могут быть тренажеры или автоматизированные системы управления (компьютерные устройства и технологии).

В современном тренировочном процессе все более значительное место отводится средствам автоматизации, оснащенным компьютерной техникой. Это обусловлено усложнением самой системы управления тренировочным процессом, а также расширением разнообразных практических задач решаемых с применением компьютера и специальных прикладных программ. В настоящее время ЭВМ применяются в основном при оценке тренировочных нагрузок, изучении отдельных сторон подготовленности, для моделирования процесса формирования двигательных навыков. Теория и практика спортивной тренировки выдвигают задачи разработки новых компьютерных технологий - измерительной и диагностической аппаратуры с использованием микропроцессоров и автоматизированных тренажерных систем с искусственным интеллектом, работающих в среде экспериментальных управляющих систем.

Разработка компьютерных средств обучения, методика их применения непосредственно в тренировочном процессе является важным фактором обеспечения оптимального управления процессом подготовки спортсменов специализирующихся в комплексных видах спорта.

Методологической базой для создания алгоритмов принятия решений в управлении спортивной подготовкой является дальнейшее развитие концепции "искусственная управляющая среда" (И.П. Ратов) и разработка на этой основе методических приемов управления тренировочным процессом по результатам анализа отдельных составляющих подготовленности для использования в информационно-экспертных системах, а также реализация структурной схемы управления: от прогнозирования ожидаемого результата к управлению процессом формирования рационального движения, к управлению процессом спортивной подготовки.

Предлагаемая система базируется на положении о принципиальной возможности формирования в специально созданных условиях ритмически - скоростной основы двигательного навыка, соответствующего уровню планируемого достижения при последующем "наполнении" этой основы "силовым" содержанием. При этом обращается внимание на то, что спортсмен выполняет специально сконструированный видоизмененный вариант движения, основные параметры которого тем не менее соответствуют условиям необходимым для достижения планируемого рекордного результата.

С самого начала тренировок и до достижения на соревновании запланированного результата спортсмен реализует целевое двигательное задание, ряд основных параметров которого не изменяются и постоянно соответствуют уровням необходимым для выполнения реального упражнения.

Данный подход положен в основу системы "АСУ-КТ", отличительной особенностью которой является наличие средств моделирования соревновательной деятельности, максимально приближенной к реальным условиям и ее адаптивность, т.е. способность вырабатывать алгоритмы совершенствования спортивно-технического мастерства в процессе тренировок.

Предлагаемая нами структурно-функциональная схема работы системы "АСУ-КТ" решает задачу управления процессом спортивной подготовки спортсменов с помощью управляющего персонального компьютера. Система выполнена на базе компьютерной техники, измерительной и диагностической аппаратуры с использованием микропроцессоров и автоматизированных тренажерных стендов с искусственным интеллектом, работающем под управлением информационно-экспертной управляющей системы.

Система обеспечивает необходимые условия выполнения двигательных заданий и принимает на себя функцию доведения контролируемых показателей до запланированных качественных характеристик. В составе системы использованы автоматизированные формы экспресс - контроля за деятельностью функциональных систем занимающихся, которые выступают в качестве фактора управления процессом подготовки и вырабатывают управляющие приемы оптимизации двигательного режима. В системе использована модель реализующая 4 звена одной методологической цепочки процесса подготовки с конкретно выраженной целевой направленностью: анализ; планирование; контроль; управление.

В состав системы входят модели ПЭВМ типа IBM PC/AT имеющие достаточный объем памяти на жестком диске (не менее 10 Мбайт) и графический VGA-адаптер с VGA-монитором.

Введение в систему обратной связи по уровню ЧСС (частоты сердечных сокращений) и контроль за КСП (квазистационарного потенциала коры головного мозга) позволяет определить условия оптимальных нагрузочных режимов при фиксированном уровне энергозатрат, что является важной характеристикой рационализации тренировочного процесса на основе использования данного комплекса.

Основные особенности системы:

  • анализ спортивной техники;
  • моделирование оптимальных характеристик движений для достижения запланированного результата;
  • выработка управляющего воздействия;
  • анализ результата воздействия;
  • выработка нового решения;
  • рациональный двигательный режим, осуществленный в условиях тренажеров с обратной связью, учитывающий индивидуальные возможности спортсмена на основе психофизического сопряжения с компьютером;
  • экспресс - оценка состояния организма в режиме распределения времени на занятиях;
  • формирование банка данных для анализа;
  • выдача рекомендаций.

Назначение:

  • оценка физического состояния;
  • контроль за эффективностью тренировок;
  • учет выполнения двигательных заданий;
  • оптимизация двигательных режимов;
  • НИР и тренировочный процесс в спорте.

Состав:

  • автоматизированное устройство "силовой тяги" в плавании с измерительным устройством биомеханических параметров пловца, основанное на измерении интегрального значения усилий пловца по разности скоростей плавания и скорости протяжки;
  • автоматизированный велотренажерный стенд адаптивного типа под управлением информационно-экспертной системы и со средствами выведения на рекордные режимы соревновательной деятельности;
  • автоматизированный "тредмил" (бегущая дорожка) с облегчающей подвеской и средствами формирования ритмо-скоростной основы бегового шага;
  • информационно-экспертная система диагностики и управления;
  • управляющая ЭВМ IBM PC/AT.

Управление работой системы осуществляются как в ручном, так и автоматическом режимах. В условиях системы возможна организация полного цикла подготовки в реальном масштабе времени. Разработана технологическая схема ее использования в системе подготовки спортсменов:

  • тестирование спортсменов в условиях реализации рекордных режимов; выявление погрешностей в технике; подбор средств коррекции движений;
  • тренировка на стендах по овладению темпо-ритмовой структуры движений плавания, велосипедного педалирования, бега в рекордном режиме с использованием средств обратной связи и искусственной активизации мышц; обработка схем саморегуляции движений;
  • воспроизведение темпо-ритмовой структуры движений в обычных условиях тренировки на основе "двигательной памяти" и "мышечного чувства", использование портативных средств коррекции движений, искусственной активизации мышц;
  • реализация двигательного потенциала в соревнованиях посредством более совершенной спортивной техники.

Предлагаемая нами автоматизированная система решает задачу управления тренировочным процессом с помощью управляющей ЭВМ.


 Home На главную  Forum Обсудить в форуме  Home Translate into english up

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

Логинов, А.А. Автоматизированная система управления двигательными действиями в комплексных видах тренировок "асу-кт" / Логинов А.А., Шмонон Б.В. // Моделирование спортивной деятельности в искусственно созданной среде (стенды, тренажеры, имитаторы) : (материалы конф.). - М., 1999. - С. 62-68.