Методологические и теоретические аспекты создания и развития информационных технологий в спортивной медицине

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 004.9

Методологические и теоретические аспекты создания и развития информационных технологий в спортивной медицине

Е.А. Тимме, А.В. Богомолов

Аннотация

информационный спортивный медицина

В статье названы ключевые моменты создания и развития информационных технологий в спортивной медицине, включая формирование научных сообществ и развитие научных коммуникаций в сфере применения информационных технологий в спорте в России и в мире.

Ключевые слова: спортивная информатика, информационные технологии в спорте, компьютерные науки в спорте, научные коммуникации в спорте.

Annotation

The article highlights the key moments of the creation and development of information technologies in sports medicine, including the formation of scientific communities and the development of scientific communications in the field of application of information technologies in sports in Russia and in the world.

Keywords: sports informatics, information technologies in sports, computer science in sports, scientific communications in sport

Общепризнанно, что современный спорт высших достижений не может обойтись без применения математических методов и информационно-телекоммуникационных технологий, причем междисциплинарные связи в этой сфере крайне важны [1-3]. Примеров из области спорта много: от анализа данных о состоянии спортсменов и моделирования физиологических процессов при нагрузке до поиска оптимальных решений по расстановке и замене игроков в команде [1].

Тенденции интеллектуализации и цифровизации многих сфер жизни, в том числе и спорта, обусловливают насущную необходимость объединения опыта наук о спорте с возможностями точных наук и достижениями в области прикладной математики и информатики. При этом основным механизмом развития науки является научная коммуникация, определяемая как совокупность видов и форм профессионального общения. Необходимо отметить, что профессиональные сообщества ученых и передовые организации во всем мире являются драйверами научных коммуникаций, а формирование устойчивых активных сообществ в какой-либо сфере является одной из форм интенсификации прогресса в этой области. Не является исключением сфера применения математических методов, компьютерных наук и цифровых технологий в спорте: в России и в мире такие сообщества формируются и развиваются.

История информатики и кибернетики в нашей стране насыщена драматическими событиями. За прошедшее время эти дисциплины претерпели значительные изменения и смену парадигм, неоднократно возникали и исчезали те или иные направления, предпринимались попытки приложить методы этих наук к разным предметным областям, в том числе и к спорту. 1-2 ноября 1965 года в ГЦОЛИФК состоялась первая в СССР конференция «Кибернетика и спорт», посвященная применению математических подходов к анализу и управлению спортивной деятельностью.

В настоящее время одной из организаций-лидеров в сфере применения математики и информационных технологий в спорте и организатором научных коммуникаций является Научно-исследовательский институт информационных технологий Московской государственной академии физической культуры (НИИТ МГАФК), созданный в 1995 году в результате реорганизации проблемной лаборатории для решения задач информатизации сферы физической культуры и спорта. Он стал признанным центром научной коммуникации в разработке экспертных систем для планирования тренировочной нагрузки в различных видах спорта и биомеханического анализа движений человека с использованием скоростной видеосъемки и математического моделирования.

Для активизации сотрудничества в области компьютерных наук и спортивных наук во всем мире организуются сообщества. В 2003 г. создана Международная ассоциация по компьютерным наукам в спорте _ International Association on Computer Science in Sport (ІACSS) [4]. Основными направлениями её деятельности являются распространение научных знаний, проведение форумов для обмена идеями, преодоление разрыва между исследователями и практиками, сбор и распространение информации, научных знаний и материалов, консультирование по использованию компьютерных наук для поддержки развития теории и практики спорта [5]. Ассоциация организует международные симпозиумы, посвященные компьютерным наукам в спорте, которые проводятся с 1997 года и стали площадкой для развития сообщества. С 2002 года ассоциация публикует Международный журнал по компьютерным наукам в спорте - «International Journal of Computer Science in Sport», индексируемый в базе Scopus. Ассоциация представляет собой «зонтичную» структуру, состоящую из 10 национальных ассоциаций - австрийской, немецкой, китайской, индийской, английской, хорватской, турецкой, португальской, швейцарской, а с декабря 2017 года в её состав входит и российская ассоциация [6].

Европейские и американские исследователи объединились в группу MathSport International, которая с 2007 года каждые два года организует конференции в Европе, посвященные всем темам, объединяющим математику и спорт: эконометрика в спорте, оптимальное проектирование и планирование турниров, конкурентные стратегии, модели результатов матчей, системы поддержки принятия решений, анализ спортивных технологий, анализ правил и решений в спорте, показатели и модели; оптимизация спортивных показателей, математическое образование и спорт, финансовая оценка в спорте [7].

В Австралии существует сообщество ANZIAM MathSport, которое представляет группу по интересам Ассоциации Аватралии и Новой Зеландии по промышленной и прикладной математике - Australia and New Zealand Industrial and Applied Mathematics (ANZIAM) и организует, начиная с 1992 года раз в два года конференцию ANZIAM MathSport conferences. Группа интересуется направлениями: математическое и статистическое моделирование в спорте, использование компьютеров в спорте, их применение для улучшения тренерской работы, преподавание, сочетающее математику, компьютеры и спорт [5-10].

В Азии в 2017 году создана и уже развернула активную деятельность группа MathSport Asia, которая состоит из академических ученых и спортивных профессионалов, заинтересованных в продвижении и развитии применения математики, статистики и анализа данных для спортивного менеджмента, анализа спортивных результатов и управления и спортивного коучинга и обучения в Азии. MathSport Asia стремится играть роль катализатора в использовании математического и статистического анализа в спорте в Азии путем организации конференций и семинаров, поощрения исследований в этих областях и содействия распространению информации о них, а также стремится содействовать преподаванию математики и статистики и их применению в спорте. Группа намерена создать полноценную ассоциацию на учредительном собрании, которое запланировано на 10-12 декабря 2018 года в Индии в рамках международной конференции MathSport Asia Conference.

Международная ассоциация спортивного инжиниринга _ International Sports Engineering Association (ISEA) существует уже второе десятилетие и обслуживает быстро растущее сообщество спортивных инженеров, ученых и практиков, продвигая область спортивной инженерии посредством обмена информацией между членами, публикации журнала «Sports Engineering», организации двухгодичной конференции «Инженерия спорта» и поддерживает двухгодичную Азиатско-Тихоокеанскую конференцию по спортивным технологиям.

Необходимо упомянуть также Международное общество биомеханики в спорте _ International Society of Biomechanics in Sports (ISBS), авторитетное в своей области научное сообщество, которое ставит своей целью предоставление площадки для обмена идеями для исследователей, тренеров и преподавателей спортивной биомеханики, преодоление разрыва между исследователями и практиками, содействовие сбору и распространению информации и материалов по биомеханике в спорте, организация ежегодной международной конференции по биомеханике в спорте.

Мы упомянули только наиболее известные группы и сообщества, в действительности их гораздо больше. Все эти группы, с одной стороны соприкасаются с международными и региональными математическими сообществами, с другой стороны входят в большие конгломераты по спортивным наукам, такими как Международный совет по спортивным наукам - International Council of Sport Science and Physical Education (ICSSPE) и Европейский колледж спортивной науки - European College of Sport Science (ECSS), представляя в них большой сектор компьютерных наук и инжиниринга, с третьей стороны, представляют узлы постоянно растущей и развивающейся экспертной сети.

Для активизации сотрудничества между специалистами разных направлений наук о спорте, создания условий для формирования междисциплинарных проектных команд на платформе информационных технологий и внедрения в практику новых разработок, 30 августа 2017 года учреждено первое в России общественное объединение представителей компьютерных наук в спорте _ Межрегиональная общественная организация «Ассоциация компьютерных наук в спорте» [4, 9].

Деятельность Ассоциации направлена на объединение усилий и научно-практического потенциала её членов в интересах формирования комплекса научных дисциплин и создания средств и методов, обеспечивающих интеллектуализацию, эффективность и безопасность занятий спортом посредством развития научно-практической дисциплины - спортивной информатики, а также создания платформы для эффективного междисциплинарного сотрудничества в области применения математических методов, компьютерных наук и цифровых технологий в спорте. Приоритетными направлениями являются организация научных коммуникаций и построение каналов, по которым должна осуществляться реализация и внедрение научных результатов в практику массового спорта и спорта высших достижений. В ближайших планах Ассоциации проведение ряда научно-практических семинаров, инициирование проекта создания Центра компетенций в области цифровых технологий в спорте, разработка и внедрение образовательной программы «Спортивная информатика», издание научно-практического журнала. Для реализации задуманного планируется развивать и укреплять сотрудничество с органами власти, государственными и общественными организациями, отвечающими за развитие науки и спорта в России.

12 декабря 2017 года ассоциация провела свой первый всероссийский форум с международным участием по компьютерным наукам в спорте - День спортивной информатики. На форуме были проведены секции «биомеханика спорта» и «спортивная информатика», мастер-классы по применению цифровых технологий в спорте, круглый стол «Будущее компьютерных наук и цифровых технологий в спорте», стендовая сессия и общее собрание ассоциации. Форум проходил в рамках II Всероссийской школы-конференции по вопросам спортивной науки в детско-юношеском и адаптивном спорте, организованной ГКУ «ЦСТиСК Москомспорта» [9].

Бурное развитие прикладной математики и информационных технологий в последние годы и успешное их приложение к задачам спорта, привели к становлению новой научно-практической дисциплины, ориентированной на спорт как на предметную область - спортивной информатики. По аналогии с медицинской информатикой, спортивную информатику можно определить, как научную дисциплину, представляющую систему знаний о получении, обработке, преобразовании, хранении, передаче, представлении и анализе информации в спорте.

Спортивная информатика может рассматриваться с нескольких сторон: как техническая дисциплина, которая использует прикладную математику и компьютерные науки для разработки новых методов, как необходимый инструментарий для других наук о спорте (физиологии, психологии, биомеханики спорта и других), как прикладная дисциплина, где разработанные методы применяются для решения задач спорта - анализа и планирования тренировок, анализа спортивных игр, спортивных движений, физиологических процессов во время тренировок и соревнований [10].

Также как в медицинской информатике, в спортивной информатике можно выделить три периода, которые условно называют «научный» (занятие для небольшого числа ученых), «профессиональный» (создание первых информационных систем для специалистов) и гражданский (расширение круга пользователей систем и взрывной рост количества участников благодаря развитию современных коммуникационных технологий) [1].

Процессы самоорганизации в последнее время приводят эту прежде научную и прикладную дисциплину к превращению в инструмент для вовлечения общества в управление собственным здоровьем, т.е. в так называемую «информатику здоровья» (health informatics). Математические проблемы создания и работы таких систем имеют уже совсем другой характер, чем прежде, и для их решения применяются современные технологии - это методы работы с «большими данными» (big data), хранение данных с использованием «облачных технологий», обработка с применением параллельных вычислений и разработка алгоритмов анализа и интерпретации с помощью методов «машинного обучения» (machine learning) и искусственного интеллекта (artificial intelligence).

Идеологи и разработчики таких программных систем для повышения эффективности своих продуктов вынуждены вступать в коллаборации с специализированными профессиональными сообществами. В России такими сообществами являются: Рабочая группа по математическим моделям и численным методам в биоматематике, Российская ассоциация искусственного интеллекта и Российская ассоциация нейроинформатики [1, 10].

В последнее время повсеместное использование цифрового оборудования и накопление огромных массивов данных вызвало необходимость применения современных методов обработки информации и анализа данных в спорте, в связи с чем, научная дисциплина «спортивная информатика» обретает новые контуры и её роль переосмысливается.

Спортивная информатика создаётся и внедряется в нашу жизнь в результате инициативы, энергии и кропотливой работы многих ученых и специалистов и эффективные научные коммуникации играют в её развитии всё возрастающую и определяющую роль.

Список литературы

1. Тимме Е.А., Богомолов А.В. Научные коммуникации в спортивной информатике // Спортивно-педагогическое образование. 2018. № 1. С. 183-191.

2. Павленко Ю. Научная коммуникация в олимпийском спорте // Наука в олимпийском спорте. 2014. № 2. C. 64-68.

3. Computer science in sport: research and practice. / Baca A. London and New York: Routledge, 2014. 236 p.

4. International Association of Computer Science in Sport (IACSS). URL: http://www.iacss.org.

5. International Council of Sport Science and Physical Education (ICSSPE). URL: http://www.icsspe.org/.

6. Арансон М.В., Кофман Л.Б., Курашвили В.А. Информатика в современной спортивной науке // Вестник спортивной науки. 2013. №2. C.3-7.

7. Междисциплинарный научно-практический семинар «Математические методы и модели в задачах спорта». URL: http://www.sportmedicine.ru/news_science/math-mod-sem.php.

8. II Всероссийская школа-конференция по вопросам спортивной науки в детско-юношеском и адаптивном спорте. 11-13 декабря 2017 года. 2017. URL: http://cstsk.ru/conference/arkhiv-materialov-predydushchikh-konferentsiy/.

9. III Всероссийская школа-конференция по спортивной науке 16-18 ноября 2018 года. 2018. URL: http://cstsk.ru/conference/.

10. Рабочая группа по математическим моделям и численным методам в биоматематике. URL: http://dodo.inm.ras.ru/biomath/

Тимме Егор Анатольевич

ГКУ «Центр спортивных инновационных технологий и подготовки сборных команд» Москомспорта, г. Москва

К.т.н., главный специалист

Тел.: +7(495)777-77-77

E-mail: alpdem@yandex.ru

Богомолов Алексей Валерьевич

ГНЦ РФ - ФМБЦ им. А.И.Бурназяна, г. Москва

Д.т.н., профессор, ведущий научный сотрудник

Тел.: +7(495)656-34-45

E-mail: a.v.bogomolov@gmail.com

Размещено на Allbest.ru