CC BY
96
УДК 378
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАК МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ ТАКТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СПОРТСМЕНОВ-БАСКЕТБОЛИСТОВ
И.А. Демидкина1,А.А. Лобанов2, В.Н. Трофимов3
1,2Самарский государственный архитектурно-строительный университет 443001, г. Самара ул. Молодогвардейская, 194 1E-mail: demidkina@mail.ru 2E-mail: volobueva_notto@mail.ru
Самарский государственный технический университет 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 E-mail: Aik1780@yandex.ru
Решается комплексная задача моделирования тактической деятельности спортсменов-баскетболистов, играющих в сборных командах вузов. Модель игровой деятельности представляется как комплексное упражнение, созданное для изучения игровой деятельности и ее составных частей. Рассматривается математическое моделирование, являющееся одним из основных методов, используемых при решении задач тактической подготовки студентов-баскетболистов. Целью математического моделирования является определение оптимальных путей преодоления противодействия соперника на основе анализа имеющейся и полученной в результате исследования новой информации. Также представлены этапы «модельного» исследования, отражающие технологию разработки математической модели тактических действий в баскетболе. Предлагаемый подход к проблеме оптимизации тактических действий спортсменов-баскетболистов, играющих в сборных командах вузов, когда математическое моделирование используется в контексте теорией игр и создает дополнительные возможности для познания спортивно-игровой деятельности, выражается в определении уровней профессиональной подготовленности спортсменов-студентов.
Ключевые слова: модель, математическое моделирование, баскетбол, тактические действия, этапы, спорт.
Важнейшей составляющей физической культуры является спорт. Занятия любым спортом позволяют открыть в человеке (студенте) внутренние возможности и способности. Спортивная деятельность вырабатывает качества, комплекс которых не воспитывает никакой другой род деятельности. При проведении научных исследований в области спортивной деятельности видное место занимает метод математического моделирования.
Под моделью игровой деятельности в спорте понимается комплексное упражнение, созданное для изучения игровой деятельности и ее составных частей. Математическая же модель предполагает формализованное описание такого упражнения математическими средствами. Конечно, ни одно комплексное упражнение, а тем более ни одна знаковая модель, не может передать такого
Ирина Анатольевна Демидкина, доцент кафедры «Физическое воспитание и спорт». Александр Александрович Лобанов, доцент, заведующий кафедрой «Физическое воспитание и спорт».
Владимир Николаевич Трофимов, кандидат педагогических наук, доцент, заведующий кафедрой «Физическое воспитание и спорт».
эмоционального и волевого напряжения, как реальная игра в условиях соревнований, то есть математическая модель всегда «беднее» реальной спортивной деятельности и является упрощенным ее представлением. Несмотря на то, что имеется целый ряд установочных моментов, которые вполне компенсируют соответствующие разделы деятельности спортсмена, степень упрощения не должна превышать известных пределов, за которыми модель утрачивает существенные черты явления. В то же время модель не должна охватывать более широкий класс объектов, чем это необходимо для решения задач исследования. Кроме того, следует учитывать, что для спортивной деятельности характерно наличие бесчисленного множества случайных, трудно прогнозируемых возмущений и помех как извне (действия соперника, состояние окружающей среды), так и изнутри (психофизическое состояние спортсмена, уровень его подготовленности и др.). Следовательно, функционирующие в ней системы носят вероятностный характер, поведение которых предсказуемо с той или иной степенью вероятности, меньшей чем 100 %. Поэтому моделирование спортивной деятельности является вероятным, или стохастическим.
Математическое моделирование является одним из основных методов, используемых при решении задач тактической подготовки. Цель математического моделирования - на основе анализа имеющейся (априорной) и полученной в результате исследований (новой) информации определить оптимальные пути преодоления противодействия соперника. Следует отметить, что умение спортсмена самостоятельно находить пути решения сложных тактических задач при жестком лимите времени, характерном для современной соревновательной деятельности, не возникает само по себе, стихийно, а вырабатывается на основе приобретенных ранее знаний и базируется на способности выполнять правильные действия в более простых условиях. Значит, всякая тактическая ситуация, несмотря на вариативность, новой для игрока не будет. Метод математического моделирования при таком подходе к решению проблем тактической подготовки спортсменов-баскетболистов позволяет, следуя от простого к сложному, от типовых игровых ситуаций к ситуациям нестандартным, выделить наиболее общие и существенные компоненты тактики, определить отношение каждой ее части к целому, раскрыть картину взаимодействия между частями в создании целостного образа деятельности в процессе спортивной игры.
Математические модели в последние годы широко применяются при изучении тактических действий баскетболистов в нападении. Рассмотрим этапы «модельного» исследования, которые отражают технологию разработки математической модели тактических действий в баскетболе:
1 - определение конечной цели моделирования;
2 - предмодельный анализ изучаемого процесса;
3 - создание или выбор модели (общий вид);
4 - статический анализ модели;
5 - верификация модели;
6 - уточнение модели.
На первом этапе математического моделирования определяется его конечная цель. В нашем исследовании конечной целью является оптимизация тактических действий спортсменов-баскетболистов.
На втором этапе происходит постулирование, математическая формализация априорной информации и, если возможно, экспериментальная проверка ряда допущений.
Третий этап можно назвать собственно моделирующим, так как он включает в себя непосредственный вывод общего вида модельных соотношений, т. е. определяется структура модели, ее символическая аналитическая запись, в которой наряду с известными числовыми значениями присутствуют величины, физический смысл которых определен, а числовых значений нет.
Четвертый этап - статистический анализ модели - посвящен решению задач наилучшего подбора (путем статистического оценивания) неизвестных параметров, входящих в аналитическую запись модели, исследованию свойств полученных оценок, их точности. На этом этапе определяются типовые игровые ситуации, возникающие при игре в защите и нападении, осуществляется анализ и вероятностное описание распределения попаданий мяча на баскетбольную площадку при атаках соперника, разрабатываются оптимальные расположения игроков при организации защитных действий и действий в нападении.
На пятом этапе (верификация модели) используются процедуры сопоставления модельных заключений, оценок, следствий, выводов с реально наблюдаемой действительностью и проверка надежности выработанной модели тактических действий баскетболистов в спортивно-игровых условиях.
Присутствие шестого этапа - уточнение модели - зависит от результата предыдущего этапа и заключается в проведении исследований по коррекции модели, что необходимо не только в условиях, когда модель не дает положительных результатов в реальной игровой обстановке, но также и с целью совершенствования модели на основе постоянно поступающей информации о прогрессивных изменениях в тактике игры в защите и нападении.
Сложность построения математической модели усугубляется тем, что соревновательная деятельность в игровых видах спорта характеризуется конфликтностью игровых ситуаций. Для конфликтной ситуации характерно затруднение в принятии решения и реализации действий из-за их больших разнообразий, дефицита времени, пространственного лимита, недостаточности информации, маскировки действительных намерений соперника и др.
Теоретической базой для исследования действий спортсменов-баскетболистов в условиях состязательного противоборства принято считать теорию игр, которая рассматривает проблемы, связанные с выбором оптимального поведения игроков с учетом возможных действий всех участников. Целесообразность использования теории игр для исследования спортивной тактики неоднократно отмечалась в специальных литературных источниках.
Одно из основных понятий в теории игр - стратегия. Это некоторый план, настолько исчерпывающий, что он не может быть нарушен действиями противника, так как все, что может предпринять противник, вместе с набором ваших возможных действий является частью описания стратегии. Таким образом, стратегия игрока (команды) представляет собой полное перечисление всех действий, которые этот игрок (команда) предпринимает в каждом из возможных в процессе игры положений, возникает ли оно случайно или будет создано в результате хода противника (или хода самого игрока). Однако понятие стратегии не следует толковать слишком наивно: стоит игроку выбрать стратегию, как каждый его ход на любой стадии игры определяется в том смысле, что он уже
заранее знает всю последовательность ходов, которые он будет делать, как бы ни играл его соперник. Напротив, под стратегией понимается лишь правило, определяющее выбор игроком своего последующего хода на основе всего того, что произошло в партии ранее. Обычно при описании игры все возможные действия (хорошие или плохие) принято считать возможными стратегиями.
В теории игр двух или более участников с противоположными интересами, или, другими словами, в теории антагонистических игр, вполне естественным является выбор игроком оптимальной стратегии, позволяющей рационально принимать решения для реализации своего тактического замысла. Оптимальная стратегия - это такая стратегия, которая при многократном повторении игры обеспечивает данному игроку максимально возможный средний выигрыш. Выбор оптимальной стратегии осуществляется на основе принципа максимина, который состоит в максимизации минимального (гарантированного) выигрыша одного игрока. Вполне очевидно, что принцип максимина с точки зрения другого игрока приобретает вид минимакса, т. е. минимизации максимальных потерь.
Предлагаемый подход к проблеме оптимизации тактических действий спортсменов-баскетболистов, играющих в сборных командах Самарского государственного архитектурно-строительного университета, когда математическое моделирование используется в контексте теорией игр и создает дополнительные возможности для познания спортивно-игровой деятельности, взят за основу и выражается в определении уровней профессиональной подготовленности студентов, при котором решаются следующие задачи:
- изучение психологических и педагогических факторов, влияющих на выбор места на площадке при игре в защите и нападении;
- изучение встречающихся на практике вариантов расстановок игроков при игре в защите и нападение.
Представленный анализ технико-тактических действий игроков как в защите, так и в нападении используется тренерами-преподавателями в условиях соревнований городского и областного уровня с целью повышения качества игры команды сборной Самарского государственного архитектурно-строительного университета по баскетболу.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абалян А.Г. Психолого-педагогические аспекты процесса принятия решения гандболистами. - М.: РГАФК, 2000. - 196 с.
2. Гомельский А.Я. Баскетбол: секреты мастерства. - М.: ФАИР, 1997. - 224 с.
3. Джерри В. Краузе. Баскетбол - навыки и упражнения: перевод. с англ. - М. Астрель, 2006. - 211 с.
4. Железняк Ю.Д. Спортивные игры: техника, тактика обучения: Учебник для студентов высших педагогических учебных заведений. - М.: Высшая школа, 2003. - 520 с.
5. Любимовский Л.Е. Нормирование нагрузок в физическом воспитании студентов. - М.: Педагогика, 1989. - 191 с.
6. Матвеев Л.П. Теория и методика физической культуры. - М.: Физкультура и спорт, 1991.
- 543 с.
7. Нестеровский Д.И. Баскетбол: теория и методика обучения. - М.: Академия, 2004. - 309 с.
Поступила в редакцию 27.06.2014; в окончательном варианте 27.06.2014
UDC 378
MATHEMATICAL MODELING AS A METHOD OF RESEARCH OF THE TACTICAL ACTIVITY OF ATHLETES-BASKETBALL PLAYERS
I.A. Demidkina1, A.A. Lobanov2, V.N. Trofimov3
12Samara State Architectural University
194, Molodogvardeyskaya str., Samara, 443001
:E-mail: demidkina@mail.ru
2E-mail: volobueva_notto@mail.ru
3Samara State Technical University
244, Molodogvardeiskaya str., Samara, 443100
E-mail: Aik1780@yandex.ru
This paper presents an attempt to solve the complex task of tactical activities of basketball athletes playing in the national teams of universities and "model gaming activities" as a complex exercise, created to explore the game activity and its constituent parts. We consider the mathematical modeling, which is one of the main methods usedfor solving tactical training of students-basketball players. The purpose of mathematical modeling is to determine the best ways to overcome the opponent counter based on the analysis of the existing and the resulting through the research of the new information. The paper also describes the steps of a "model" of research, reflecting technology development of a mathematical model of tactical actions in basketball. The proposed approach to the problem of optimizing the tactical activity of basketball athletes playing in the national teams of universities, where mathematical modeling is used in the context of game theory and creates additional opportunities for learning sports and gaming activities, expressed in determining the levels ofprofessional training of university athletes.
Key words: model, mathematical modeling, basketball tactical actions, milestones, and sports.
Original article submitted 27.06.2014;
revision submitted 27.06.2014
Irina A. Demidkina, associate professor of physical education and sports.
Alexander A. Lobanov, associate professor, head of department of physical education and
sports.
Vladimir N. Trofimov, ph.d., associate professor, head of department of physical education and sports.
