CC BY
20оптимизация тренировочного процесса танцоров и танцовщиц высокой квалификации на основе математического моделирования
УДК/UDC 793.3:612:519
Поступила в редакцию 10.07.2021 г.
»ш
_Lf
Информация для связи с автором: zakharyeva.natalia@mail.ru
Доктор медицинских наук, профессор Н.Н. Захарьева1 Аспирант И.Д. Коняев1 Аспирант Е.И. Малиева1
Кандидат педагогических наук И.В. Абдрахманова2
1Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК), Москва
2Волгоградская государственная академия физической культуры, Волгоград
TRAINING PROCESS OPTIMIZING MATHEMATICAL MODELS FOR ELITE DANCE SPORT
Dr. Med., Professor N.N. Zakharyeva1 Postgraduate student I.D. Konyaev1 Postgraduate student E.I. Malieva1 PhD I.V. Abdrakhmanova2
1 Russian State University of Physical Education, Sport, Youth and Tourism (SCOLIPE), Moscow
2 Volgograd State Academy of Physical Culture, Volgograd
Аннотация
Цель исследования - разработать математические модели для выявления различий влияния пространственно-временных свойств нервной системы танцоров и танцовщиц высокого класса на физическую работоспособность. Методика и организация исследования. В научном исследовании использованы методы: анкетирование; психофизиологическое тестирование в программе «Исследователь временных и пространственных свойств человека (версия 2.1)»; тест URA; общая физическая работоспособность, оцененная по результатам двухступенчатого теста PWC170 выполненного на велоэрго-метре; методы математической статистики. Физиологическое тестирование проведено у 96 танцоров (50 мужчин и 46 женщин) высокой квалификации (от I взрослого разряда до мастеров спорта международного класса). Результаты исследования и выводы. Разработаны полезные математические модели, позволяющие уточнить половые различия физической работоспособности танцоров и танцовщиц в зависимости от значимых модуляций пространственно-временных свойств нервной системы. Направленная тренировка значимых психофизиологических рефлекторных реакций танцоров и танцовщиц будет способствовать коррекции тренировочного процесса и улучшению спортивного результата пар на соревнованиях.
Ключевые слова: танцоры, танцовщицы, спортивные бальные танцы, психофизиологические тесты, физическая работоспособность, регрессионный анализ, математические модели.
Abstract
Objective of the study was to develop new mathematical models to analyze the gender-specific spatial- temporal neural control and its contributions to the physical working capacity in elite sports ballroom dancing. Methods and structure of the study. We used, for the purposes of the study, a questionnaire survey; psycho-physiological tests using the Temporal and Spatial Controls Test software (version 2.1); URA test; general physical working capacity rating standard two-stage PWC170 cycle ergometer test; and standard mathematical statistics data processing method. We sampled for the tests elite (Class I to World Class Masters of Sport) dancers (n=96 including 50 men and 46 women).
Results and conclusion. The new mathematical models were found beneficial for analysis of the gender-specific spatial- temporal neural control and its contributions to the physical working capacity in the elite sports ballroom dancing. These models help develop focused training systems to excel the key psycho-physiological reflexes and responses and, hence, the technical fitness standard for competitive progress.
Keywords: dancers, sports ballroom dancing (SBD), psychophysiological tests, physical working capacity, regression analysis, mathematical models.
Введение. В настоящее время одна из актуальных проблем, которая стоит перед танцорами высокой спортивной квалификации, - проблема комплектования спортивных пар и дифференцирования тренировочного процесса для танцоров и танцовщиц [1]. Существует необходимость дифференцированного совершенствования тренировочного процесса как танцоров, так и танцовщиц. Особую значимость для научных исследований в этом направлении приобретает постро-
ение математических моделей, позволяющих конкретизировать тендерные различия физической работоспособности, выявлять значимые факторы функционального состояния, влияющие на нее, и улучшать физическую работоспособность, направленно тренируя значимые психофизиологические реакции партнеров и партнерш [2].
Цель исследования - разработать математические модели для выявления различий влияния пространствен-
но-временных свойств нервной системы танцоров и танцовщиц высокого класса на физическую работоспособность.
Методика и организация исследования. В научном исследовании использованы методы: анкетирование; психофизиологическое тестирование в программе «Исследователь временных и пространственных свойств человека (версия 2.1)» [3]; тест URA - умственная работоспособность человека, состоящий из трех последовательных серий усложняющихся когнитивных задач (В. В. Сонькин (2009); общая физическая работоспособность оценена по результатам двухступенчатого теста PWC170, выполненного на велоэр-гометре; методы математической статистики. Для оценки достоверности различия средних значений параметров в сравниваемых выборках был реализован односторонний дисперсионный анализ Краскела-Уоллиса для сопоставления результатов во всех группах. Расчеты проводились в Rstudio и Microsoft Excel.
Физиологическое тестирование проведено у 96 танцоров (50 мужчин и 46 женщин) высокой квалификации (от I взрослого разряда до мастеров спорта международного класса). Танцоры регулярно тренируются и принимают участие в соревнованиях различного уровня. Средний возраст спортсменов - 20,4±5,3 лет. Стаж занятий СБТ в среднем составил 14,1±6,5 лет. Исследования проведены в подготовительном периоде спортивной подготовки. Физиологическое тестирование проведено в подготовительном периоде спортивной подготовки 09.09.2019-10.12.2019 с 9.00 до 12.00 ч на базе Центра Спортивной медицины Научно-исследовательского института Спорта и Спортивной медицины РГУФКСМиТ (ГЦОЛИФК).
Результаты исследования и их обсуждение. Физическая работоспособность партнеров и партнерш имеет половые различия, которые надо учитывать в тренировочном процессе и направленно влиять на значимые факторы, влияющие на ее повышение [4]. Одним из таких направлений, по нашему мнению, является учет некоторых пространственно-временных свойств нервной системы по данным психо-
физиологических характеристик, которые, безусловно, имеют различия у партнеров и партнерш.
Для формирования научных представлений о значимости влияния на зависимый фактор физической работоспособности (отн.PWC170 (кгм/мин) психофизиологических характеристик спортсменов-танцоров разработана полезная математическая модель, основанная на данных регрессионного анализа. Построение матрицы корреляции позволило выделить факторы, влияние которых на основной показатель физической работоспособности девушек-танцовщиц отн. PWC170 является существенным (г > 0,30).
В результате регрессионного анализа для выявленных ранее показателей были определены коэффициенты для составления уравнения множественной регрессии (табл. 1). у=5,7557 + 0,099х( + 0,0602х2 - 0,1396х3 - 0,0257х4 + 0,1368х5 + 0,3455х6 - 0,1576х7.
' 6 ' 7
Анализ уравнения множественной регрессии позволил сделать вывод о прогностическом росте среднего значения показателя «отн.PWC170 (кгм/мин/кг)» при увеличении длительности и точности показателей следующих тестов в нормальном нормативном коридоре: «РДО правой рукой -среднее», «Воспроизведение временного интервала (ошибка в % по модулю) со звуковым сигналом», при способности длительно выполнять когнитивные задачи в тесте умственная работоспособность - URA на заключительных попытках 1-го этапа трехбуквенного теста: <^А 1-й этап, 6-я попытка»,
35 30 25 20 15 10
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
-Модельные данные (прогноз) -фактическая зависимость
Рис. 1. Отклонение регрессионной модели от фактической зависимости
Таблица 1. Факторы, учитываемые при построении регрессионной модели для основного показателя физического состояния танцовщиц
5
0
Показатель r a i Свободные переменные
РДО правой рукой - среднее, мс 0,39164 0,0099 х1
Воспроизведение временного интервала со звуковым сигналом (ошибка в % по модулю) 0,30198 0,0602 х2
Узнавание углов (ошибка в % по модулю) -0,3196 -0,1396 х3
ША 1 этап 5 попытка 0,32660 -0,0257 х4
ША 1 этап 6 попытка 0,45960 0,1368 х5
ША 1 этап 7 попытка 0,32125 0,3455 х6
ША 2 этап 7 попытка 0,4474 -0,1576 х7
□ и
£ г. CL
ч—
О OJ и
G CL ' -о с
га
^
О (U .с I—
Таблица 2. Факторы, учитываемые при построении регрессионной модели для основного показателя физической работоспособности танцоров-мужчин
Показатель r a. i Обозначение в уравнении регрессии
Оценка величины углов (ошибка в % по модулю) 0,3508 0,0551 х1
Простая двигательная реакция, попытка № 3 (мс) 0,3276 0,0085 х2
Простая двигательная реакция, попытка № 7 (мс) 0,3266 0,0133 х3
1ЖА 1 этап 7 попытка 0,3165 0,3509 х4
1ЖА 1 этап 8 попытка 0,3473 -0,0968 х5
1ЖА 2 этап 7 попытка 0,4314 0,2835 х6
20
http://www.teoriya.ru
№12^ 2021 Декабрь | December
<^А 1 -й этап, 7-я попытка», и при уменьшении значений показателей психофизиологического тестирования «Узнавание углов (ошибка в % по модулю)», при сокращении времени решения когнитивных задач в тесте умственная работоспособность - URA в конце 1 -го и 2-го этапов теста: <^А 1 -й этап, 5-я попытка», <^А 2-й этап, 7-я попытка».
Согласно результатам однофакторного дисперсионного анализа ^кр = 3,947) была подтверждена значимость влияния выбранных в соответствии с корреляционной матрицей факторов на показатель «PWC170 отн. (кгм/мин/кг)». Наибольшее влияние на прогнозируемое значение показателя физической работоспособности «отн.PWC170 (кгм/мин/кг)» у танцовщиц оказывают следующие данные психофизиологического тестирования и умственной работоспособности, обуславливающие более 80 % вариации значений данного показателя: «Узнавание углов (ошибка в %)», <^А 1-й этап, 5-я попытка», «^А 1 -й этап, 6-я попытка», «^А 2-й этап, 7-я попытка».
С целью определения средней величины относительного отклонения теоретической модели от реальной многофакторной зависимости была построена графическая интерпретация (рис. 1).
Среднее относительное отклонение построенной модели от фактических данных не превышает 10,5 %.
Результаты аналогичных исследований для мужчин-танцоров представлены в табл. 2.
Уравнение регрессии имеет вид: >>=4,8904 + 0,051х. + 0,0085х, + 0,0133^ + 0,3509х, - 0,0968^
у 1 / 2 ' 3 ' 4 ' 5
+ 0,2835хй.
' 6
Анализ уравнения множественной регрессии у танцоров-мужчин позволил сделать вывод о прогностическом росте среднего значения «отн.PWC170 (кгм/мин/кг)» при увеличении точности показателей в нормальном нормативном коридоре следующих тестов: «Оценка величины углов (ошибка в % по модулю)», «Простая двигательная реакция, попытка № 3 (мс)», «Простая двигательная реакция, попытка № 7 (мс)», «^А 1 -й этап, 7-я попытка», «^А 2-й этап, 7-я попытка», также при снижении показателя умственной работоспособности в конце 1-го этапа трехбуквенного теста «^А 1-й этап, 8-я попытка».
Согласно результатам однофакторного дисперсионного анализа ^кр = 3,938) была подтверждена значимость влияния выбранных в соответствии с корреляционной матрицей факторов на показатель «отн.PWC170 (кгм/мин/кг)». Наибольшее влияние на прогнозируемое значение «отн.PWC170 (кгм/мин/кг)» оказывают следующие факторы, обуславливающие более 85 % вариации значений данного показателя: «Простая двигательная реакция, попытка № 3 (мс)», «Простая двигательная реакция, попытка № 7 (мс)», «^А 2-й этап, 7-я попытка».
С целью определения средней величины относительного отклонения теоретической модели от реальной многофакторной зависимости была построена графическая интерпретация (рис. 2).
5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 -Модельные данные (прогноз) -Фактическая зависимость
Рис. 2. Отклонение регрессионной модели от фактической у танцоров-мужчин
Среднее относительное отклонение построенной модели от фактических данных не превышает 9,7 %.
Выводы. Полезные математические модели уточняют половые различия влияний на физическую работоспособность пространственно-временных свойств нервной системы танцоров и танцовщиц высокого класса, что необходимо учитывать в тренировочном процессе.
Согласно данным регрессионного анализа установлены половые различия влияний на физическую работоспособность танцоров показателей психофизиологического тестирования:
- для танцоров-мужчин наибольшее влияние на прогнозируемое значение отн.PWC170 (кгм/мин/кг) оказывают данные психофизиологических рефлекторных реакций: «Простая двигательная реакция на 3-й и 7-й попытке» и данные теста умственная работоспособность URA на 2-м этапе 7-й попытки;
- для танцовщиц значимое влияние на физическую работоспособность отн.PWC170 (кгм/мин/кг) оказывают данные психофизиологических рефлекторных реакций: «Узнавание углов (ошибка в 0% по модулю)» и тест URA как на 1-м этапе в 5-й и 6-й попытках, так и на 2-м этапе теста URA (7-я попытка).
Выявленные гендерные различия влияний на физическую работоспособность партнеров и партнерш различных характеристик нервной системы, отражающих ее пространственно-временные свойства, надо учитывать в тренировочном процессе и направленно влиять на значимые факторы, способствующие ее повышению. Литература
1. Жаворонкова И.А. Комплектование пар в спортивных бальных танцах (на примере 12-15 лет): дис. ... канд. пед. наук. 13.00.04 / И.А. Жаворонкова. - БГУ Белгород, 2006. - 148 с.
2. Захарьева Н.Н. Прогностическое значение математического моделирования для спортивного отбора гимнасток высокой квалификации, успешных на соревнованиях // Н.Н. Захарьева В Сб. Материалы Всероссийской с международным участием науч.-практ. конференции, Санкт Петербург 2020, в 3-х частях. Национальный Государственный университет физической культуры, спорта и здоровья им акад. П.Ф Лесгафта; гл. редактор С.Е. Бакулев. - НГУ им П.Ф. Лесгафта. - 2020. - С. 171-178.
3. Корягина Ю.В. Аппаратно-программные комплексы исследования психофизиологических особенностей спортсменов // Ю.В. Корягина, С.В. Нопин // Вопросы функциональной подготовки в спорте высших достижений. Материалы Всероссийской конференции. - Омск, 2013. - № 1. - С. 70-78.
4. Лысакова А.Н. Психологические условия развития индивидуальности спортсменов-танцоров высокой квалификации: дис. . канд. псих. наук 19.00.01 / А.Н. Лысакова. - «Общая психология личности, история психологии». - Москва, 2016. - 160 с.
References
1. Zhavoronkova I.A. Komplektovanie par v sportivnykh balnykh tantsakh (na primere 12-15 let) [Making couples in ballroom dancing (case study of 12-15 year-olds)]. PhD diss. 13.00.04. BSU. Belgorod, 2006. 148 p.
2. Zakharyeva N.N. Prognosticheskoe znachenie matematicheskogo modelirovaniya dlya sportivnogo otbora gimnastok vysokoy kvalifikat-sii uspeshnykh na sorevnovaniyakh [Predictive value of mathematical modeling for sports selection of elite gymnasts successful in competitions]. Proc. national with international participation research-practical conference, St. Petersburg 2020 in 3 parts. Lesgaft National State University of Physical Education, Sport and Health; S.E. Bakulev [chief ed.]. Lesgaft NSU. 2020. pp. 171-178.
3. Koryagina Y.V., Nopin S.V. Apparatno-programmnye kompleksy issle-dovaniya psikhofiziologicheskikh osobennostey sportsmenov [Hardware and software complexes to study athletes' psychophysiological characteristics]. Voprosy funktsionalnoy podgotovki v sporte vysshikh dostizheniy [Matters of functional training in elite sports]. Proc. nat. conference. Omsk, 2013. No. 1. pp. 70-78.
4. Lysakova A.N. Psikhologicheskie usloviya razvitiya individualnosti sportsmenov-tantsorov vysokoy kvalifikatsii [Psychological conditions for development of individuality of elite competitive ballroom dancers]. PhD diss. 19.00.01. General psychology of personality, history of psychology. Moscow, 2016. 160 p.
