CC BY
6ГОЛОСОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ КОМАНДОЙ КОМПЬЮТЕРНЫМ ТРЕНЕРОМ В БАСКЕТБОЛЕ (PIRS ONLINE)
УДК/UDC 796.011.3
Информация для связи с автором: [email protected]
Поступила в редакцию 03.05.2022 г.
Доктор педагогических наук, доцент А.А. Полозов1 Аспирант Н.А. Мальцева1 Аспирант И.С. Кудрявцев1 А.А. Карманов1
1Уральский федеральный университет (УрФУ), Екатеринбург
VOICE CONTROL OF A TEAM WITH A COMPUTER COACH IN BASKETBALL (PIRS ONLINE)
Dr. Hab., Associate Professor A.A. Polozov1 Postgraduate student N.A. Maltseva1 Postgraduate student I.S. Kudryavtsev1 A.A. Karmanov1
1 Ural Federal University, Yekaterinburg
Аннотация
Цель исследования - оценить эффективность использования голосового управления баскетбольной командой в ходе матча на основе технологии PIRS.
Методика и организация исследования. В рамках настоящего эксперимента применялись микронаушники Nano City bluetooth box, работающие на Bluetooth 5 в радиусе 200 метров на открытом пространстве и 50 метров в помещении. Рассматривались следующие варианты: использование программного обеспечения, которое синхронизирует звук с компьютера на смартфон (программа sound wire), коллективный звонок в каком-либо мес-сенджере, софт для создания виртуальных каналов подключения устройств передачи звука для компьютера (VAC control panel, Audio repeater). Результаты исследования и выводы. Для эксперимента взяли игру студенческих сборных институтов Екатеринбурга. Непрофессиональный статус игроков затруднял работу. Также сложности возникли при неожиданных заменах или расстановках у соперника, поскольку требовался пересчет всех параметров. Часть игроков не смогла адаптироваться к новинке в ходе матча. Удалось воплотить в реальное действие только 36% рекомендованных комбинаций. Тем не менее, получили результат на 14 очков лучше, чем при игре этих же команд месяцем раньше.
Abstract
Objective of the study was to evaluate the effectiveness of using the voice control of a basketball team during a match based on PIRS technology. Methods and structure of the study. As part of this experiment, Nano City bluetooth box earpieces were used, operating on Bluetooth 5 within a radius of 200 meters in open space and 50 meters indoors. The following options were considered: the use of software that synchronizes sound from a computer to a smartphone (sound wire program), a collective call in any messenger, software for creating virtual channels for connecting sound transmission devices for a computer (VAC control panel, Audio repeater).
Results and conclusions. For the experiment, we took the game of student combined institutes of Yekaterinburg. The unprofessional status of the players made the job difficult. Also, difficulties arose with unexpected substitutions or arrangements for the opponent, since a recalculation of all parameters was required. Some of the players could not adapt to the novelty during the match. It was possible to translate into real action only 36% of the recommended combinations. Nevertheless, we got a result 14 points better than when the same teams played a month earlier.
Keywords: basketball, tactics, computer coach.
Ключевые слова: баскетбол, тактика, компьютерный тренер.
□ и
£ г. CL
ч—
О OJ и
CL ' -о с
га
^
О (U .с I—
Введение. Технология Р^, ее различные аспекты ранее неоднократно обсуждались на страницах журнала [3, 5, 6]. Напомним несколько аспектов.
В игровых видах спорта результат - разность забитых (З) и пропущенных (П) голов может быть разложена на разности Зi - П составляющих команду игроков. Для каждого игрока аналогично созданная им разность Зi - П может быть разложена на разности Зу - Пу этого игрока по 50 компонентам (технико-тактическим единоборствам, ТТЕ) игры [1]. Для удобства работы эти всегда парные числа переведены в одно число - рейтинг Удобно то, что эти рейтинги позволяют сравнивать команды, игроков, игроков по компонентам игры для тех команд, которые еще не играли между собой. Высокая степень устойчивости рейтинга это позволяет сделать.
Существующие Instat, WyScout и другие системы вынуждены как-то работать с данными команды, когда она играет с лидером на его поле и с аутсайдером на своем, что исключает полезность их усилий. Однако у технологии Р^ есть
затруднение - она не может быть реализована online. Как правило, получают просчет предыдущих матчей обоих будущих соперников, после чего игрокам подопечной команды надо запоминать достаточно много взаимодействий, ограничений. Потенциал технологии будет нивелирован разными возможностями игроков к запоминанию и воспроизведению рекомендаций. Однако мы пока не обучили CNN качественно распознавать ТТЕ игроков. Поэтому первая часть PIRS делалась традиционно. Новизна была в подключении голосовой подсказки в микронаушник игрока, которая запускалась тренером из числа заранее сформированных компьютером решений.
Компьютерные технологии постепенно внедряются в спорт. Однако на пути этого процесса стоит несколько проблем. Прежде всего, это способность перевести изображение спортивного поединка в технико-тактические действия, выполненные приемы и т.п. Большие затруднения вызывает сама модель игрового вида спорта. Как правило, эту проблему перекла-
54
http://www.teoriya.ru
№11 • 2022 Ноябрь | November
дывают на ту же сверточную нейронную сеть (CNN). Для этого CNN обучают на решениях опытного тренера или статистических закономерностях. Однако перекладывание поиска оптимального решения на нейросеть заведомо абсурдный путь. CNN просто будет повторять то, чему ее учили.
Цель исследования - оценить эффективность использования голосового управления баскетбольной командой в ходе матча на основе технологии PIRS.
Методика и организация исследования. Специфика баскетбола состоит в том, что на атаку отводится 24 с и подсказка, скажем, на 15 с уже не актуальна. Тренеру для управления игрой можно использовать беспроводные микронаушники. В рамках настоящего исследования применялись микронаушники, работающие на Bluetooth 5 в радиусе 200 метров на открытом пространстве и 50 метров в помещении. Подобные микронаушники пока мало представлены на рынке. Микронаушник Nano City bluetooth box имеет размер капсулы К5, которая не видна в ухе. В комплект входят Bluetooth-устройство, микронаушник, кабель usb и две батарейки (337SR416SW). По длительности работы, bluetooth устройство работает 20 часов в режиме разговора, заряжается 4-5 ч. Батарейки в микронаушнике хватает на 3-4 часа, затем ее нужно заменять на новую. Характерно, что назначение товара - микронаушник для аттестаций; для сессии. Совместимость с любыми смартфонами, мобильными телефонами. Необходимо, чтобы информация компьютерного помощника доходила на 10 микронаушников с минимальной задержкой по времени. Рассматривались следующие варианты:
• использование программного обеспечения, которое синхронизирует звук с компьютера на смартфон (программа sound wire),
• коллективный звонок в каком-либо мессенджере,
• софт для создания виртуальных каналов подключения устройств передачи звука для компьютера (VAC control panel, Audio repeater).
Были опробованы все варианты. Метод с программой sound wire, которая синхронизирует звук между компьютером и смартфоном, оказался нерабочим. Bluetooth в ноутбуке поддерживает одновременную работу лишь одного устройства, а в данном варианте необходимо подключить 10 смартфонов к ноутбуку и 10 микронаушников к смартфонам. Затем был опробован вариант с подключением одного устройства к ноутбуку. Звук с ноутбука был синхронизирован также программой sound wire и с этого устройства был сделан групповой звонок на другие смартфоны. К ним были подключены микронаушники. Звук с ноутбука передавался к подключенному к нему смартфону. Однако при звонке на другие устройства слышен не был. Остался вариант с софтом для создания виртуальных каналов подключения устройств передачи звука для компьютера (VAC control panel, Audio repeater), для этого необходимо подключить все беспроводные науш-
ники к ноутбуку и присвоить каждому свой виртуальный канал связи, в данном случае звук с ноутбука действительно доходит до всех подключенных к нему микронаушников, но передача происходит постепенно (с первого канала на второй, со второго на третий и т.д.). На данный момент это самый действенный вариант. Другая задача - озвучивание со стороны самого компьютера. Для этого использовались возможности Excel (рис. 1).
Необходима представленная игрокам информация. Изначально понятно, что подсказка нужна своевременно и не должна перерастать в лекцию. Игроки одновременно слышали общую для них информацию. Она была структурирована так:
— замены. Пример: 16, 18 замена 4, 8. Пояснение - уходят № 16 и № 18. Выходят № 4 и № 8.
— размены в обороне. Пример: 4 и 6; 5 и 14; 18 и 64; 42 и 15; 82 и 11. Пояснение - это пять пар - номера «нашего» и соперника в размене при игре в обороне. Игрок понимает, кого ему опекать.
— самый отклоняющийся от необходимого показатель. Пример. № 4 - броски трехочковые - 4 при 2. Игроку № 4 нужно было сделать только два трехочковых броска, а он уже перевыполнил до 4.
Комбинация в атаке. Наиболее сложный аспект. В датасе-те порядка 200 комбинаций, которые могут иметь индивидуальное название. Для продвижения в этом вопросе решено называть размен и вид ТТЕ.
Пример: 4 и 8 «обыгрывание», 16 и 8 - «бросок». Пояснение. Игрок № 4 «нашей» команды обыгрывает № 8, вытягивает на себя № 8 и дает бросить № 16.
Момент подсказки в ходе игры: после результативной атаки на оба кольца, тайм-аут или любая остановка игры. В баскетболе много остановок игры, что многократно облегчает доводку информации до игрока. Получая подсказки, игрок постепенно сам учится, как лучше действовать против данного соперника. Даже когда речь идет о контратаке, где подсказка не успевает за игрой.
Тренер-аналитик (рис. 2) смотрит состав участников игры, расстановку, находит ее в сценарии матча и запускает голосовую подсказку с ранее запланированными решениями в технологии PIRS.
Эксперимент проводился во время турнира - чемпионата АСБ дивизион Свердловская область. Участники - студенческие мужские баскетбольные сборные команды НТГСПИ и УрГЭУ (табл. 1).
M '
1. Рей Щ
Проговаривать ячейки по строкам
Рис. 1. Функция озвучивания в Excel
Проговорить ячейки
Таблица 1. Участники матча
НТГСПИ УрГЭУ
Ве-в Данил № 6 Са-в Руслан № 4
Ер-н Егор № 8 Но-в Данил № 5
Ле-в Вячеслав № 11 Ми-н Даниэль № 6
Му-в Алексей № 13 Да-в Тимофей № 7
Со-в Виталий № 3 Че-й Арсений № 8
Фе-в Артем № 9 Ав-в Евгений № 11
Ху-й Александр № 2 Ку-в Роман № 12
Шт-й Артемий № 4 Хи-в Богдан № 13
Ми-ч Михайло № 14
Ар-в Арсений № 16
Эп-в Вячеслав № 17
№11 • 2022 Ноябрь | November
http://www.teoriya.ru
Таблица 2. Отклонения общего баланса единоборств от рекомендованного уровня в последней четверти матча
Игрок Атака Оборона Отклонение
Рекомендовано Фактически Рекомендовано Фактически
5 12 9 8 20 -9 i
12 8 5 5 7 1 t
11 6 10 13 11 -2 t
13 6 7 6 4 1 t
16 3 8 6 7 -6 i
□ и
£ г. CL
ч—
О 0J и
2 CL ' -о с
га
^
О (U .с Н
г» ¡иш и
П V ¡1:! ]
Рис. 2. Схематическое изображение работы голосового помощника
Результаты исследования и их обсуждение. Изначально существовало сомнение в том, что непрофессиональные игроки могут сохранить мотивацию играть в ничего не решающей игре и способны следовать указаниям. Эффект нарастал в ходе игры от первой четверти к третьей. По мере накопления утомления желание игрового творчества постепенно исчезало.
В данном случае играли два матча. Первый позволил набрать информацию по игрокам обеих команд. Эта игра состоялась 11.03.2022. Счет первой встречи 87:82 в пользу НТГСПИ. Один из авторов (И. Кудрявцев) - тренер сборной УрГЭУ и в пользу этой команды делалось исследование. Первый матч был проигран УрГЭУ с разницей в пять очков. Повторная игра команд состоялась 16.04.2022. Счет игры с участием технологии PIRS online 104:83 в пользу УрГЭУ. Таким образом, первая попытка привела к изменению счета с -5 до +21. То есть 26 очков. Однако расчетное предельное значение счета при идеальной игре УрГЭУ давала 62 очка преимущества. В сторону роста в наибольшей степени повлияло:
• не получили игрового времени три наиболее слабых игрока команды УрГЭУ. Команда стала играть в 1-2 замены;
• ограничения для каждого игрока по числу выполняемых бросков;
• отклик игроков команды на спланированное ТТЕ при отсутствии такового в случае импровизации.
Как пример, покажем таблицу 2 по последней 4-й четверти. Прежде всего, алгоритм PIRS оставил на поле на последнюю четверть пятерку игроков без замен. Игрокам удалось приблизиться к требованиям по единоборствам в атаке, однако большое отклонение было при игре в обороне. При быстром переходе из обороны в атаку у игроков часто не оставалась времени, чтобы разобрать атакующих по рекомендации.
Выводы. В ТиПФК ранее публиковались статьи по технологии PIRS [2, 4, 5], которая позволяет построить сценарий предстоящей встречи из разменов, ограничений по игровым единоборствам, комбинациям под расстановку соперника для достижения предельно возможного результата. Однако пока она нереализуема в режиме online и требует от игрока все рекомендации запоминать.
Попытка перевести технологию в online была связана с вовлечением в управление игрой с помощью микронаушников, которые не видны со стороны. Алгоритм заранее просчитывал наиболее эффективные решения для каждой расстановки соперника. Тренер-аналитик в ходе игры сопоставлял картину на поле с расстановкой на поле, выбирал совпадающий вариант в сценарии матча и включал озвучивание рекомендации функцией в Excel «проговорить ячейки». Сигнал отправлялся сразу на Bluetooth игрока программой VAC control panel.
Для эксперимента взяли игру студенческих сборных институтов Екатеринбурга. Непрофессиональный статус игроков предельно затруднял работу. Тем не менее, получили результат на +21 лучше, чем при игре этих же команд месяцем раньше.
Литература
1. Искусство подготовки высококлассных футболистов: научно-метод. пособие /под ред. Н. М. Люкшинова. - М.: Советский спорт, ТВТ Дивизион, 2006. - 432 с.
2. Михряков С. В. и др. Информационная модель футбола на примере участия сборной России на ЧМ 2018 / С. В. Михряков и др. // Теория и практика физической культуры. - 2018. - № 1. - С. 75-77.
3. Платонов В. Н. Подготовка квалифицированных спортсменов / В. Н. Платонов. - М.: Физкультура и спорт, 2016.
4. Полозов А. А. Тактический эффект / А. А. Полозов // Теория и практика физической культуры. - 2002. - № 7. - 36 с.
5. Полозов А. А. Рейтинг-формула / А. А. Полозов // Теория и практика физической культуры. - 1996. - № 1. - С. 58-59.
References
1. Lyukshinov N.M. [ed.]. Iskusstvo podgotovki vysokoklassnykh fut-bolistov [The art of training high-class football players]. Scientific Teaching aid. Moscow: Sovetskiy Sport, TVT Division publ., 2006. 432 p.
2. Mikhryakov S.V. et al. Informatsionnaya model futbola na primere uchastiya sbornoy Rossii na CHM 2018 [Information model of football on the example of the participation of the Russian national team at the 2018 World Cup]. Teoriya i praktika fizicheskoy kultury. 2018. No. 1. pp. 75-77.
3. Platonov V.N. Podgotovka kvalifitsirovannykh sportsmenov [Training of qualified athletes]. Moscow: Fizkultura i sport publ., 2016.
4. Polozov A.A. Takticheskiy effekt [Tactical effect]. Teoriya i praktika fizicheskoy kultury. 2002. No. 7. 36 p.
5. Polozov A.A. Reyting-formula [Rating formula]. Teoriya i praktika fizicheskoy kultury. 1996. No. 1. pp. 58-59.
56
http://www.teoriya.ru
№11 • 2022 Ноябрь | November
