Ученые научили ИИ определять степень усталости спринтеров по технике бега
Специалисты Университета Нинбо в Китае разработали алгоритм, способный оценивать степень утомления бегунов с помощью закрепленных на теле датчиков движения. Система учитывает индивидуальные особенности техники каждого спортсмена и отслеживает процесс восстановления после интенсивной нагрузки. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Physiology.
В испытаниях участвовали 124 студента, специализирующихся на спринтерских дистанциях 100 и 200 метров. Им предложили выполнять 60-метровые забеги до состояния полного утомления. После финиша ученые в течение 20 минут через одинаковые интервалы регистрировали изменения в биомеханике участников.
Для сбора информации исследователи разместили инерциальные датчики на пояснице, тазе, голенях и стопах спортсменов. Устройства передавали сведения об ускорении, угловой скорости движений и устойчивости корпуса.
Алгоритм сопоставлял показатели бегунов после нагрузки с их индивидуальными данными, полученными в отдохнувшем состоянии. Благодаря этому система могла распознавать даже небольшие изменения в координации и технике. Сразу после финиша средний индекс восстановления участников составлял 54 балла, а спустя 20 минут отдыха увеличивался до 86 баллов.
По данным авторов работы, персонализированный подход оказался эффективнее стандартных моделей машинного обучения, которые ориентируются на усредненные показатели группы. Новый алгоритм анализирует характер движений конкретного человека и поэтому точнее определяет степень его физического истощения.
Обычно тренеры судят о готовности атлета к дальнейшим нагрузкам по частоте пульса или времени прохождения дистанции. Однако такие показатели не всегда позволяют обнаружить нейромышечную усталость. Она может проявляться в нарушении симметрии шагов, снижении стабильности таза и ухудшении координации.
Носимые датчики помогают фиксировать подобные изменения еще до того, как они становятся заметны со стороны. В перспективе технология может использоваться при планировании тренировок и определении продолжительности отдыха. Это позволит точнее регулировать нагрузки и снижать риск травм у профессиональных спортсменов.
