Тактическая подготовка квалифицированных теннисистов на основе моделирования динамики состязания тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.04, кандидат наук Ахмеров Вячеслав Эрикович

• Ахмеров Вячеслав Эрикович
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Ахмеров Вячеслав Эрикович

Введение

Глава 1 Теоретико-методические основы моделирования соревновательной

деятельности в спорте

1.1 Современное состояние теории спортивных соревнований

1.2 Применение методов моделирования в области теории спортивных соревнований

1.3 Технология получения информации о соревновательной деятельности в спортивных играх

1.4 Методы оценки эффективности технико-тактических действий в теннисе

1.5 Проблема динамики соревновательной деятельности теннисистов

1.6 Заключение по главе

Глава 2 Методология, основные методы и организация исследования

2.1 Основные принципы построения теоретико-вероятностных моделей игры в теннис

2.2 Методы исследования

2.2.1 Педагогическое наблюдение

2.2.2 Математическое моделирование

2.2.3 Компьютерная имитация (метод Монте-Карло)

2.2.4 Модельный эксперимент

2.2.5 Педагогический эксперимент

2.3 Организация исследования

2.4 Заключение по главе

Глава 3 Закономерности продуцирования спортивных результатов в теннисе

3.1 Система теоретико-вероятностных моделей соревновательной деятельности в теннисе

3.1.1 Модель для оценки эффективности технико-тактических действий

3.1.2 Технология имитационного моделирования соревновательной деятельности в теннисе

3.2 Закономерности реализации соревновательного потенциала в теннисе

3.2.1 Закономерности реализации соревновательного потенциала в зависимости

от его величины

3.2.2 Закономерности реализации соревновательного потенциала в зависимости

от способа подсчета очков в матче

3.2.3 Закономерности реализации соревновательного потенциала в зависимости

от степени влияния права подачи

3.2.4 Закономерности реализации соревновательного потенциала в зависимости

от рассеивания участников по турнирной сетке

3.2.5 Закономерности реализации соревновательного потенциала в зависимости

от количества участников

3.3 Адекватность математических моделей игры в теннис

3.4. Заключение по главе

Глава 4 Оптимизация соревновательной деятельности в теннисе

4.1 Методика оценки критичности соревновательных ситуаций в теннисе

4.2 Динамика критичности соревновательных ситуаций по ходу игры в теннис

4.3 Динамика эффективности технико-тактических действий в зависимости от критичности соревновательных ситуаций

4.4 Предварительные исследования возможности оптимизации принятия

решений теннисистами в ситуациях разной критичности

4.5 Заключение по главе

Глава 5 Экспериментальное обоснование методики повышения эффективности

тактической подготовленности теннисистов

5.1 Оценка возможности проведения педагогического эксперимента

5.2 Имитация розыгрыша турнира с оценкой кривой распределения времени на

его проведение

5.3 Проверка эффективности используемых в теннисе нестандартных правил ведения счета

5.4 Оптимизация проведения соревнований в теннисе

5.4.1 Оптимизация способов проведения гейма

5.4.2 Оптимизация способов окончания сета

5.5 Результаты анкетирования и педагогического эксперимента

5.6 Методика повышения эффективности тактической подготовленности

теннисистов

5.6.1 Содержание методики

5.6.2 Обучение методике

5.6.3 Тематический план

5.7 Заключение по главе

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Список иллюстративного материала

Приложение А Разработанные программные коды для расчетов на

компьютерах, поддерживающих VBA

Приложение Б Результаты оптимизации соревновательной деятельности

теннисистов

Приложение В Экземпляр анкеты, используемой для опроса специалистов

Приложение Г Материал педагогического наблюдения

Приложение Д Бланк для оценки уровня критичности

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Тактическая подготовка квалифицированных теннисистов на основе моделирования динамики состязания»

Введение

Актуальность темы диссертации и степень ее разработанности. Темп научно-технического прогресса мотивирует спорт и спортивную науку к дальнейшему развитию. Специфика спорта, обеспечивающая эффективное выполнение его разнообразных социальных функций, во многом связана с продуцированием

и т-ч и _

спортивных результатов в условиях соревнований. В специальной литературе соревновательная деятельность представлена как важнейший компонент теории спорта и отмечается, что ее содержание определяет постановку задач в тренировке (Л.П. Матвеев, 1977; А.А. Красников, 2005; Ю.Ф. Курамшин, 2005).

В литературе по теннису отмечается, что одним из главных факторов успешности соревновательной деятельности является тактическая подготовленность (Г.К. Жуков, 1980; А.П. Скородумова, 1990; М.П. Прейс, 1990; И.А. Листратов, 2007). Специалисты тенниса большое значение придают получению информации о событиях в ходе игры, выбору объективного способа оценки эффективности технико-тактических действий. В них особый интерес представляют рекомендации по выбору технико-тактических решений в матче на основе их оценок (Т.С. Иванова, 1984; А.П. Скородумова, 1990; С.П. Белиц-Гейман, 1990; О.Ю. Портнова, 2002; М.М. Южный, 2011).

В теннисе принята четырехуровневая система подсчета выигранных и проигранных очков (мяч, гейм, сет, матч), поэтому характер развития событий во времени в этом виде спорта имеет существенное значение. В частности, подчеркивается, что значение каждого разыгрываемого мяча значительно изменяется в ходе поединка, при этом существуют «особенные» мячи (наиболее ответственные), от розыгрыша которых зависит исход всего матча, причем в переломных ситуациях происходят глубокие изменения в организме спортсменов, приводящие к росту количества ошибок. Однако известная методика оценки степени важности розыгрыша (С.П. Белиц-Гейман, 1988; П. Метцлер, 1997) представляется недостаточно системной, так как в ней учитывается изменение счета только в гейме. Этой проблеме посвящены работы и других авторов, где изучается динамика состязания в теннисе с использованием теоретико-вероятностных моделей (Б. Тристиан, 2005; И.А. Листратов, 2007).

Важным в настоящее время направлением является изучение влияния изменений правил и регламента соревнований на соревновательную деятельность с целью

оптимизации тактической подготовки теннисистов и вычисления затрат времени на проведение турниров (Н. Быканова, 2000), что, в свою очередь, может положительно повлиять на соревновательную практику.

Вместе с тем имеющиеся рекомендации по учету этих аспектов тактики игры не всегда имеют достаточные теоретические и эмпирические подтверждения их обоснованности.

Таким образом, разработка теоретических и технологических аспектов тактической подготовки в теннисе представляет собой актуальную научно-практическую проблему. Ее решение на основе современных методов познания должно обеспечить повышение эффективности подготовки игроков разной квалификации, а также повышение профессионализма тренеров.

Объект исследования - тактическая подготовка квалифицированных теннисистов.

Предмет исследования - методика повышения тактической подготовленности квалифицированных теннисистов на основе моделирования динамики состязания.

Цель исследования - выявить (уточнить) закономерности реализации соревновательного потенциала в теннисе и на этой основе разработать методику повышения тактической подготовленности квалифицированных теннисистов.

Гипотеза исследования. Предполагалось, что современные возможности моделирования динамики соревновательной деятельности могут служить основой для выявления закономерностей продуцирования спортивных результатов как основы методики тактической подготовки в теннисе.

Задачи исследования

1. Разработать математические модели динамики соревновательной деятельности в теннисе и оценить степень их адекватности для решения педагогических задач.

2. На основе данных педагогических наблюдений и имитационных экспериментов выявить закономерности реализации соревновательного потенциала по ходу теннисного матча и турнира.

3. Разработать методику тактической подготовки, основанную на умении теннисиста точно оценивать особенности соревновательных ситуаций в ходе матча.

4. В педагогическом эксперименте оценить эффективность разработанной методики повышения эффективности тактической подготовки.

Теоретико-методологическая основа исследования. Теоретико-методологической основой работы является материалистическая диалектика. Выработанные в ее рамках идеалы и нормы, связанные со стремлением к постижению истины и к открытию объективных законов, требование изучать явления в их развитии, решение проблемы соотношения теоретического и эмпирического уровней знания, структура и логика построения научной теории и другие положения использовались при постановке цели, задач и выбора методов исследования, а также при интерпретации полученных результатов (В.Ф. Берков, 2001; В.С. Степин, 1976; Д.И. Широканов, 1974).

На общетеоретическом уровне методология работы базируется на концепциях Л.П. Матвеева, В.Н. Платонова, А.А. Красникова, которые рассматривают проблемы соревновательной деятельности в качестве одного из важнейших компонентов теории спорта.

Кроме того, работа основывается на исследовательской программе, выдвинутой В.М. Зациорским, предполагающей решение разнообразных педагогических проблем физического воспитания и спорта на основе достижений смежных высокоразвитых научных дисциплин, к которым относятся математика (включая теорию вероятностей и математическую статистику), физика, кибернетика и т. д.

Методы исследования: педагогическое наблюдение, математическое моделирование, компьютерная имитация (метод Монте-Карло), модельный и педагогический эксперимент, анкетирование.

Организация исследования. Исследование проводилось с мая 2000 г. по ноябрь 2018 г. на базе БГУФК, ГЦОР по теннису г. Минска, теннисных клубов Республики Беларусь.

Научная новизна результатов исследования заключается в том, что в работе впервые:

- подтверждена адекватность разработанных теоретико-вероятностных моделей игры в теннис;

- выявлены существенные для спортивной педагогики закономерности реализации соревновательных потенциалов теннисистов;

- решены задачи оптимизации тактики в теннисе благодаря имитационным исследованиям, проведенным с помощью специально разработанных компьютерных программ;

- подтверждена эффективность разработанной методики повышения уровня тактической подготовленности, обеспечивающей обучение теннисиста точно оценивать эффективность технико-тактических действий и особенности соревновательных ситуаций в ходе матча, связанные с уровнем критичности и длительностью во времени.

Теоретическая значимость. Выявленные закономерности реализации соревновательного потенциала в ходе соревнования расширяют и уточняют представления об объективном содержании современной теории тенниса. Эти научные данные позволили разработать методику тактической подготовки игрока, которая оптимизирует принятие теннисистом тактических решений, что выражается в повышении спортивных результатов на базе уже достигнутого уровня исполнительского мастерства.

Теоретическая значимость состоит и в том, что в диссертации разработана методика системной оценки эффективности соревновательных действий теннисиста на основе теоретико-вероятностных моделей розыгрышей мячей, что повышает обоснованность получаемого комплекса оценок технико-тактических действий.

Практическая значимость состоит в том, что внедрение разработанной методики в практику подготовки квалифицированных теннисистов является одним из факторов повышения их спортивного мастерства. Это достигается благодаря возможности принимать правильные решения на основе объективной информации об особенностях соревновательной деятельности, включая оценку эффективности игровых действий.

Средством значительного повышения производительности сбора и обработки информации о соревновательной деятельности теннисистов явилась технология фиксации событий в ходе матча с помощью компьютерной клавиатуры и последующей автоматической обработки собранного материала (в частности, вычисления критериев эффективности технико-тактических действий) с помощью специально разработанного программного обеспечения.

Практическая значимость также обусловлена открывшейся возможностью при необходимости прогнозировать влияние каких-либо изменений правил игры на характер соревновательной деятельности и на этой основе вырабатывать тактику игры на матч, оценивать время проведения отдельных матчей и целых турниров, а также выбирать способы проведения соревнований. Такая технология применялась с целью выбора

наиболее адекватного способа проведения педагогического эксперимента, а также была использована в ходе проведения соревнований в детском теннисе.

Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследований докладывались на международных конгрессах и конференциях: Международной научно-практической конференции «Волейбол и теннис в современном спортивном движении» (Минск, АФВиС РБ, 2000); V Международном научном конгрессе «Олимпийский спорт и спорт для всех» (Минск, БГАФК, 2001); научно-практической конференции по итогам НИР 2002 года (Минск, БГАФК, 2002); VII Международной научной сессии БГУФК и НИИФКиС по итогам научно-исследовательской работы за 2003 г. (Минск, 2004); научной конференции кафедры теории и методики физического воспитания и спорта БГУФК по итогам НИР 2003 г. (Минск, 2004). Результаты апробированы в тренировочном процессе теннисных клубов, а также в лекционных курсах по дисциплине «Теория и методика тенниса» кафедры спортивных игр БГУФК, что подтверждено актами внедрения. Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в научно-теоретических журналах «Мир спорта», «Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта».

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1. Адекватность разработанных математических моделей динамики соревновательной деятельности в теннисе дает основание использовать их для создания методик оценки эффективности игровых действий и оценки критичности соревновательных ситуаций.

2. Выявленные (уточненные) закономерности реализации соревновательного потенциала теннисистов в ходе состязания с учетом правил ведения счета, принадлежности права подачи, критичности соревновательных ситуаций, вида покрытия корта, способа рассеивания участников турнира целесообразно включить в состав методики повышения тактической подготовленности теннисистов.

3. Методика оценки эффективности соревновательных действий в теннисе, основанная на теоретико-вероятностных моделях динамики игры, обеспечивает получение обоснованных оценок технико-тактической подготовленности теннисистов.

4. Разработанная методика формирования умения точно оценивать особенности соревновательных ситуаций в ходе матча и принимать адекватные решения, является одним из факторов повышения эффективности тактической подготовки теннисистов. Это

обусловлено объективными основами методики: системой математических моделей динамики игры, алгоритмами оценки критичности соревновательных ситуаций и получения точных количественных показателей эффективности игровых действий.

Степень достоверности и апробации результатов диссертации обеспечена имитационными исследованиями, большими объемами эмпирического материала, применением современных методов научного исследования. Степень достоверности также обусловлена подтверждением адекватности аналитических и имитационных моделей реальными результатами подготовки теннисистов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, списка литературных источников и пяти приложений. Общий объем диссертации составил 249 страниц, включая 61 рисунок и 55 таблиц, список литературы включает 221 источник, из них 201 - на русском языке.

Глава 1 Теоретико-методические основы моделирования соревновательной

деятельности в спорте

1.1 Современное состояние теории спортивных соревнований

Тенденция развития современного научного знания выражается в становлении, расширении смысла и уточнении научных законов, устанавливающих внутренние связи явлений и имеющих фундаментальное значение для отраслей науки [119, с. 10].

Важно, чтобы теоретическая и практическая значимость накопленной суммы знаний, в частности в спортивной сфере деятельности человека, не вызывала сомнений. Такие сомнения могут возникать тогда, когда эта сумма знаний ограничивается описанием и классификацией явлений без выявления научных законов [41].

Полноценная научная теория должна представлять собой обобщенную систему знаний, объясняющую совокупность явлений некоторой области действительности и сводящую открытые в этой области закона к единому объединяющему началу [128; 153, с. 78]. Отмечается, что структуру теории формируют принципы, аксиомы, законы, суждения, положения, понятия категории и факты [128, с. 53]. При этом отличительной особенностью научных законов является их неизменность [119, с. 8].

Вопросы общей теории спорта до 70-х годов прошлого столетия рассматривались главным образом в русле общей теории физического воспитания [109; 113], позднее теория спорта сформировалась в виде самостоятельной дисциплины [114, с. 3], в рамках которой были выполнены основополагающие программные и методические разработки [111; 115], были четко выделены основные проблемные блоки [114, с. 4]:

- общая концепция сущности спорта, его природы, закономерностей функционирования и развития (в том числе объяснение его естественно-социальных начал, типологическая характеристика его форм и функций, системные представления о его специфических особенностях, тенденциях развития);

- теория спортивных состязаний (собственно соревновательная деятельность, включая теорию спортивной техники, тактики и норм спортивного соперничества);

- теория оптимизации процесса достижения спортивных результатов.

Сформировались объект и предмет теории спорта, в которой объектом является

социальное явление, а субъектом - сфера человеческой деятельности.

Л.П. Матвеев указывает, что понятие «спорт» можно рассматривать в узком и широком смыслах. В узком смысле спортом считается только соревновательная деятельность, т. е. деятельность, которая в ретроспективе выделилась и оформилась преимущественно в рамках физической культуры в виде соревнований как способ регламентированно-противоборческого выявления, сопоставления и оценки человеческих возможностей по выработанным правилам, а вместе с тем и как действенное средство максимизации их за счет своих способностей, умения искусно пользоваться ими для реализации достиженческой цели. В широком смысле, спорт - это соревновательная деятельность, процесс подготовки (тренировка) к достижениям в ней, а также специфические межчеловеческие отношения и поведенческие нормы, возникающие на основе этой деятельности [110, с. 11].

В.Н. Платонов с соавторами отмечает, что спорт представляет собой систему организации и проведения соревнований, учебно-тренировочных занятий и имеет цель, наряду с укреплением здоровья и общим физическим развитием человека, достижение высоких спортивных результатов и побед в состязаниях [71, с. 5].

Предметом теории спорта являются знания по различным аспектам спорта как многофункционального явления, системы соревнований и связанной с ней системы подготовки [71, с. 6].

Одним из основных компонентов научной теории является ее понятийно-терминологический аппарат, предпочтительно организованный в виде системы с согласованными элементами с выделением основных (исходных) понятий. В работе [70, с. 10] такой перечень для теории спорта представлен следующим образом. Спорт определяется как воспитательная, игровая, соревновательная деятельность, имеющая значимые для общества результаты. Спортивное соревнование - как способ демонстрации, сравнения и оценки достижений спортсменов, регулирования своеобразной конкуренции в сфере спорта, средство стимулирования спортивной деятельности, метод отбора и подготовки спортсмена. Спортивная подготовка - как многостороний процесс, охватывающий тренировку спортсмена, подготовку к соревнованиям и участие в них, организацию тренировочного процесса и соревнований, научно-методическое и материально-техническое обеспечение тренировки и соревнований. Наиболее точно, на наш взгляд, спортивную подготовку определяет Л.П. Матвеев, говоря о том, что спортивная подготовка - это процесс, обеспечивающий

необходимую степень всех видов подготовленности к соревнованиям [111, с. 78]. Она представляет собой специализированный процесс, основанный на использовании физических упражнений. Спортивный результат этим автором определяется как количественный или качественный уровень показателей в спорте, а спортивное достижение - как показатель спортивного мастерства и способностей спортсмена, выраженных в конкретных результатах [111].

При анализе содержания теории спорта прежде всего выделяются два крупных раздела: 1) теория собственно соревновательной деятельности и ее непосредственных результатов (спортивных достижений) [103-105]; 2) теория и методика подготовки спортсмена [110; 111; 114; 133]. Вместе они составляют ядро, центральную область научно-практических знаний о спорте [111, с. 22].

В последние годы увеличилось число работ, затрагивающих общую проблематику

и т-ч и

теории спортивных состязаний. В них так или иначе осмысливается тот несомненный факт, что собственно соревновательная деятельность является основой специфики спорта [35; 208].

Л.П. Матвеев рассматривает соревновательную деятельность как совокупность действий спортсмена в процессе состязания, объединенных соревновательной целью и объективной логикой [110, с. 74]. А.А. Красников еще более конкретизирует эту трактовку, анализируя соревновательную деятельность спортсмена в аспекте составляющих форм ее построения как совокупность технических и тактических упорядоченных действий [105].

К отличительным признакам соревновательной деятельности Л.П. Матвеев [110, с. 11] относит преобладание факторов, пробуждающих и усиливающих состязательно-достиженческие установки личности, что обеспечивается специальной системой прогрессирующих поощрений за спортивные достижения, унификацию состава действий, условий их выполнения и способы оценки достижений. Отмечается также вероятностный характер развертывания спортивно-соревновательной деятельности, который выражается в том, что ее предварительный замысел реализуется неоднозначно.

При общем рассмотрении сущности спорта и характеристики соревновательной деятельности спортсмена отмечается, что разнообразные соревнования имеют и отличительные черты [167]. Краткий перечень причин и обстоятельств, обусловливающих особенности различных соревнований в спорте, описывается Л.П.

Матвеевым [110, с. 115]. Выделяются такие обстоятельства, как ранг, масштаб соревнования, особенности состава участников, правила и судейство.

т~ч и и ___

В специальной научной литературе нередко можно встретиться с иным подходом к спортивным соревнованиям, подчеркивающим проявление в спорте «специфической формы агрессивности», «удовлетворения воинственного инстинкта», «уменьшения психологической напряженности», «формы отвлечения» и др. При этом авторы отмечают значительное искажение сущности спортивных соревнований и олимпийского спорта, в основе которого лежит глубоко осознанная, а не инстинктивная деятельность человека [138].

Существенным компонентом теории являются гипотезы, которые представляют собой предположительные суждения о закономерностях и причинах выявляемых связей между явлениями [71, с. 9].

В результате проверки гипотез выявляются закономерности только в случае, если они подтверждаются в научных исследованиях, при проведении которых применяются методы научных исследований. В педагогике доказанные закономерности формируют принципы теории, служащие руководством к действию.

Л.П. Матвеев отмечает, при формировании принципов в теории спорта необходимо предусматривать изучение и выработку ее объективных закономерностей и только на этой основе формулировать положения, которые станут важнейшим руководством к действию для тренера и спортсмена. Проблема состоит в том, чтобы суметь раскрыть специфические закономерности спортивной подготовки в целом и общие закономерности воспитания спортсменов. Суметь соотнести на этой основе общевоспитательные и специальные принципы спортивной деятельности, установить в итоге их логическую и прикладную направленность [112, с. 9].

В области спорта существует положение о том, что спортивная деятельность носит вероятностный характер [87; 88; 110]. Тогда было бы правильным предположить, что изучение различных сторон соревновательной деятельности избранного вида спорта возможно при помощи математического аппарата теории вероятностей, тем более, что исследования с его применением уже успешно проводились ранее [23; 27; 46; 135]. Задачи, решаемые в таких исследованиях, имеют два основных направления. Первое направление - исследование того, каковы количественные и качественные характеристики доступного для участника спортивного результата, если известны

возможности участника, а также условия и правила проведения соревнований. Второе направление - решение задачи, которое должно дать характеристику возможностей участника [38].

В настоящее время изучение соревновательной деятельности математическими методами является важным аспектом развития теории спорта, позволяя, с одной стороны, полнее и объективнее представлять уже полученные знания и, с другой стороны, получать новые знания, не доступные без их применения [69, с. 36]. Эти методы оказывают существенное влияние на прогресс в исследованиях теории и методики спорта, прежде всего благодаря применению компьютеров [69, с. 34].

Особенно широко используются математические методы при изучении показателей, определяющих уровень достижений в спорте, взаимосвязи между различными составляющими спортивной подготовки, при разработке оптимальной спортивной техники, моделей подготовленности, обеспечивающих выход на планируемый уровень спортивного результата [69, с. 35; 89, с. 181; 189].

Сравнительно простым случаем таких методов является использование экстраполяционных математических моделей при построении кривой динамики спортивных результатов. Обычно в таком случае прибегают к математическим конструкциям (формулам, уравнениям), выведенным первоначально на основе фактов спортивной практики, выражающим предположительно некоторые общие тенденции в динамике результатов [89, с. 97].

Математические методы исследований могут использоваться для нахождения оптимальных критериев определения исходов спортивных результатов (правил, регламента и способа судейства) [147]. Возможна разработка типологии спортивных состязаний вплоть до определения специфических требований к состязаниям разного типа, к технико-тактической подготовленности участников. Такие исследования, вне всякого сомнения, будут в немалой степени способствовать оптимизации системы подготовки и проведения соревнований [103; 105; 114, с. 7].

Применение математики в исследовании соревновательной деятельности во многом обусловлено тем, что, как уже отмечалось, существенную особенность такой деятельности составляет ее вероятностный характер, т. е. невозможность точного предсказания каждого отдельного события (явления, процесса).

Таким образом, теория спорта является научной дисциплиной и наряду с другими

разделами включает в себя теорию соревновательной деятельности - основу специфики спорта.

1.2 Применение методов моделирования в области теории спортивных

соревнований

Процесс познания как процесс отражения объективного мира осуществляется человеком с помощью абстракций различного рода [102]. Одним из способов отражения объективной истины и является моделирование [7; 49; 55; 72; 81; 90; 119; 178; 198]. Во многих отраслях человеческой деятельности моделирование используется как мощный метод научного познания [6; 168; 181; 188], в том числе и в области теории спорта [22; 45; 99; 190].

Формы и методы моделирования весьма разнообразны, хотя все они преследуют одну цель: воссоздать изучаемое явление в лабораторных (искусственных) условиях и дать возможность выявить его закономерности [128; 153].

В.А. Штофф определяет модель как мысленно представимую или материально реализованную систему, которая, отображая или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что ее изучение дает нам новую информацию об этом объекте [106, с. 14; 192]. Под системой обычно понимается комплекс взаимосвязанных элементов [31].

Одним из принципов построения моделей является эффективное упрощение во всех несущественных отношениях [54; 72; 77], так как модель должна быть доступна для точного исследования [54; 181]. В процессе создания модели упрощение оригинала может осуществляться путем исключения из моделей второстепенных деталей [54; 72; 77] либо соответствующего объединения некоторых элементов [107], причем методологически правильный подход к моделированию заключается в построении вначале максимально простых схем состязания, изучении их свойств, а при явном расхождении теории и фактических данных - в усложнении (детализации) модели с целью обеспечить ее более полное соответствие реальности.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ахмеров Вячеслав Эрикович, 2020 год

/ /

ООО О Ч- сч ООО

о" о" о"

о со о сэ

о о

о ю о сэ

о со о

о

сэ сэ

о оо сэ сэ

о оэ сэ сэ

о о

о

о со

о

о ю

с

м

Рисунок 17 - Зависимость частоты двойных подач от критичности соревновательных

ситуаций

Подача навылет выполняется с определенной степенью риска, поскольку требования к ее исполнению связаны с необходимостью увеличения скорости полета мяча и точности попадания в граничащие области квадрата, что в большей степени приводит к ошибкам. На рисунках изменение частоты эйса и двойной подачи происходит одинаково.

Некоторое снижение количества двойных ошибок и повышение случаев подач навылет происходит тогда, когда складывается напряженная ситуация. В этой ситуации рискованное поведение на подаче вполне оправдано, а ее эффективное выполнение в такие моменты говорит о степени психической подготовленности игроков.

Обычно напряженность ситуации мала у мужчин в тех случаях, когда подающий теннисист отстает от принимающего игрока в сете на два и более геймов, так как взятие своей подачи мало повышает его шансы на выигрыш сета.

В этом случае вероятность выигрыша следующего гейма его противником высокая, так как он будет подавать, и его преимущество в два и более геймов скорее сохранится. Данное обстоятельство было выяснено в программе оценки КСС в результате изменения права подачи. В этом случае величина КСС зависит от того, принимает или подает отстающий игрок. Поэтому такое рискованное поведение, видимо вызванное обстоятельством отставания на два гейма или снижением мотивации принимающего, в таких ситуациях во время выполнения подачи не оправдано. Тем более, что частота двойных подач в такие моменты тоже повышается (рисунок 17). Теннисистам с эффективной подачей в этом случае следует меньше волноваться (не рисковать на подаче) и готовиться к последующему приему подачи, так как именно от этого момента в большей степени будет зависеть его дальнейшая судьба в текущем сете

[19].

Оценка эффективности подачи квалифицированных теннисистов в ситуациях разной критичности производилась при помощи пятибалльной шкалы КСС (таблица 29). С ее помощью производилось педагогическое наблюдение за играми Кубка Девиса 2004 г. между сборными Беларуси и России, открытого чемпионата Австралии 2000 г., турнира «Ка-Трофи» 2002 г.

Критерий эффективности подачи Р определялся по формуле (6), приведенной в

главе 3. По результатам встреч Мирный - Сафин, Волчков - Андреев, Агасси - Сампрас, Хасс - Южный было зафиксировано 1019 исходов розыгрышей при различных значениях КСС, т. е. около 200 мячей в каждом отрезке КСС отдельно.

Из рассматриваемых теннисистов наибольшая эффективность подачи без учета КСС принадлежала Сафину (0,74), Агасси (0,72) и Мирному (0,71). Несколько ниже подачи у Сампраса (0,67), Андреева (0,66), Волчкова (0,63), Хасса (0,63). Наиболее низкий показатель у Южного (0,62). Правда, как видим здесь, при игре Сафина и

Мирного эффективность подачи несколько снижена, чем в ранее рассмотренных играх (глава 3), видимо в результате неплохого приема обоих игроков.

Практический интерес представляет сравнительная оценка эффективности в ситуациях повышенной напряженности. Например, когда значение КСС соответствует 16 и более баллам по шкале. В таблице 29 приводятся данные об эффективности подачи исполненной критичности, когда См = 0,0671 и выше.

Таблица 29 - Эффективность подачи квалифицированных теннисистов: общая Р„ , в

критических ситуациях Psrv.fi:

Название турнира, год проведения Фамилия игрока РЯп Р3ту.к Фамилия игрока РЯп Р3ту.к

Кубок Девиса, 2004 Мирный 0,71 0,75 Сафин 0,74 0,73

Кубок Девиса, 2004 Волчков 0,63 0,64 Андреев 0,66 0,72

Австралия, 2000 Агасси 0,72 0,69 Сампрас 0,67 0,68

«Мюнхен», 2002 Хаас 0,63 0,62 Южный 0,62 0,55

Как видим из данных таблицы 29, в ситуациях повышенной напряженности наилучшим показателем эффективности подачи обладал Мирный, даже несмотря на то, что общее значение эффективности у него было ниже, чем у Сафина и Агасси. Неплохие результаты при возрастании КСС на своей подаче показал Андреев, однако и при наименьших показателях КСС у данного теннисиста происходило увеличение эффективности. Наиболее резкое падение эффективности и имеющее обратную зависимость с возрастанием КСС отмечено у Южного.

Подробный анализ изменения эффективности был проведен для всех теннисистов с целью выявления общей тенденции. Для этого в рассматриваемой выборке теннисистов с учетом шкалы КСС произведена суммарная количественная оценка показателей эффективности для всех игроков. Данная зависимость показана на рисунке 18.

Как и в случае подсчета количества эйсов и двойных подач, здесь имеет место такая же тенденция повышения эффективности подачи в случае уменьшения и увеличения КСС. Кроме этого обращает на себя внимание преобладание эффективности в минимальных значениях КСС над эффективностью в максимальных значениях КСС.

Р^ 0,740 0,730 0,720 0,710 0,700 0,690 0,680 0,670 0,660 0,650 0,640 0,630 0,

см

Рисунок 18 - Общая зависимость эффективности подач от значения КСС

Такая зависимость, на наш взгляд, объясняется следующими обстоятельствами:

1) в определенные моменты теннисист находится в различных эмоциональных состояниях;

2) он имеет в своем распоряжении иной (не подача) эффективный технико-тактический прием, которым обязательно воспользуется именно в данной ситуации;

3) не исключено, что такая зависимость эффективности подачи связана с определенной установкой тренера по игре в отдельные фрагменты матча.

Далее был проведен анализ игры теннисистов высокой квалификации в финальном матче Уимблдонского турнира 2015 г. и получена динамика эффективности технико-тактических действий в зависимости от изменения счета во встрече, представленная на рисунках 19-22. Для определения более «гладких» зависимостей была произведена аппроксимация полученных данных полиномами третьей степени.

По динамики эффективности подачи рассматриваемые теннисисты имеют почти схожие зависимости. Когда увеличивается критичность, повышается эффективность и наоборот. Только у Федерера эти изменения более выраженные. В эффективности атакующих действий (рисунки 21, 22) представленные теннисисты отличаются. У Джоковича в критических ситуациях эффективность снижается, в некритических -повышается. Эффективность атаки Федерера в критических ситуациях возрастает по

0,0191 0,0321 0,0456 0,0671 0,500

отношению к некритическим ситуациям. В начале встречи, когда критичность находится на среднем уровне, эффективность высокая, затем в 1-м сете вплоть до 1-го тай-брейка она снижается. В наиболее критической ситуации матча эффективность атаки повышается. Наиболее критическая ситуация по счету во встрече Джокович -Федерер возникла во 2-м сете на тай-брейке. В этом тай-брейке одержал победу Федерер со счетом 12:10. Значение критичности См в этом фрагменте игры достигло 0,2500, что выше предпоследнего балла критичности (таблица 31). К концу встречи при уменьшении критичности эффективность атаки Федерера повышается. Значения всех показателей эффективности по данному матчу приводится в таблице 30.

Таблица 30 - Показатель эффективности технико-тактических действий в финальном

матче Джокович - Федерер (Уимблдон, 2015)

Действия Федерер Джокович

1-я подача Р8пА 0,479 0,486

2-я подача Р8гу2 0,518 0,605

Подача Р8п 0,659 0,691

Прием 1-й подачи Р 0,242 0,235

Прием 2-й подачи Р 0,371 0,441

Прием РКе * 0,282 0,304

Общая игра Р 0,507 0,509

Атака Рлы 0,668 0,635

Защита Рт 0,277 0,210

Чтобы убедиться, насколько одинаково специалисты различают атакующие действия теннисистов при просмотре матчей, было проведено исследование с группой студентов БГУФК на занятиях по специализации «Теннис». Студенты испытуемой группы имеют квалификацию спортсмена выше 1-го разряда и на момент исследования занимались в секциях тенниса не менее 5 лет. Было предложено просмотреть видеозапись финального матча Уимблдонского турнира 2015 г. Результаты анализа приведены в таблице 31. Предлагалось зафиксировать атакующие действия во время розыгрыша каждому испытуемому. Матч просматривался весь. Обращает на себя внимание небольшой разброс результатов, среднее отклонение 8 составляет 9,986 при

Хср = 145. Большинство студентов отдают предпочтение в количестве атак Федереру -игроку, имеющему высокие показатели в эффективности атаки.

Рисунок 19 - Динамика эффективности 1-й подачи Джоковича в финальном матче

против Федерера (Уимблдон, 2015)

Рисунок 20 - Динамика эффективности 1-й подачи Федерера в финальном матче против

Джоковича (Уимблдон, 2015)

счет

Рисунок 21 - Динамика эффективности атаки Джоковича в финальном матче против

Федерера (Уимблдон, 2015)

1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00

1;1 1;2 3;3 4;5 6;5 6;6 2;2 3;2 3;3 4;3 4;4 5;5 6;6 0;0 1;0 1;1 2;1 3;2 4;3 5;4

счет

* / '1 / \ А А Л 1 /

■1 / \ п Л Г" >

т 1 ; \ 7 V /

\ / г \ / г V

V

/ /

V

Рисунок 22 - Динамика эффективности атаки Федерера в финальном матче против

Джоковича (Уимблдон, 2015)

Таблица 31 - Результаты наблюдения студентами БГУФК за атакующими действиями в финальном матче Уимблдонского турнира 2015 г.

Студент Федерер Джокович

Атака Др. действия Атака Др. действия

1 Б-й Э. 159 249 127 280

2 Д-в А. 145 263 120 287

3 М-ль А. 167 241 133 274

4 М-а Д. 134 274 104 303

5 П-ц А. 154 254 114 293

6 П-о И. 132 276 102 305

7 С-в Н. 138 270 143 264

8 С-в В. 145 263 120 287

9 Ф-а Я. 156 252 115 292

10 Ц-я М. 135 273 110 297

11 Э-т В. 151 257 112 295

12 Ю-ч А. 129 279 113 294

Хор 145 263 118 289

5 9,986 9,041

4.4 Предварительные исследования возможности оптимизации принятия решений теннисистами в ситуациях разной критичности

Проблема оптимизации спортивной тактики и повышения эффективности тактической подготовки спортсмена в теннисе особенно значима, так как этот вид спорта отличается большим разнообразием соревновательных ситуаций. Интуитивно ясно, что правильность (в частности, своевременность) использования спортсменом имеющихся ресурсов в некоторой степени способна повлиять на спортивный результат.

В процессе игры каждый теннисист учитывает свои ошибки, связанные с тактикой и техникой, приспосабливается к манере игры противника, обучается и совершенствует свою игру. Это обстоятельство может быть учтено в модели, построенной имитационным способом, т. е. можно представить процесс игры не при постоянных (как в предыдущих моделях), а при изменяющихся значениях СП. Например, в определенной ситуации игрок А более собран и выполняет наиболее

эффективный технико-тактический прием, поэтому естественно предположить, что следующий мяч он выиграет с большей вероятностью.

Если объединить программу расчета оценок критичности и имитационную, в которой экспериментатор задает различные соревновательные потенциалы, то можно решить различные задачи по своевременности принятия тактических решений. В частности, можно проверить предположение о наличии связи между критичностью («напряженностью») ситуации в момент использования теннисистом сильных сторон своих возможностей и его шансами на победу в матче.

Для проверки такого предположения предварительно с помощью имитации игр равных соперников были построены эмпирические распределения показателей критичности соревновательных ситуаций. Пример такого распределения для игр из 5 сетов представлен на рисунке 23.

Ркг 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00

Рисунок 23 - Эмпирическое распределение 99,7% показателей критичности СМ для игр

из 5 сетов

Значения показателя критичности находились в интервале от 0,0001 (большое преимущество одного из участников в счете в конце игры) до 0,5000 (решающие мячи тай-брейке при счете 2:2 по сетам).

Для проведения эксперимента возможные значения критичности (от 0 до 0,5) были разделены на 20 интервалов, вероятности попадания в которые были по

г

г

I-.-.- [-.-. [.■■■ ■.■.! 1'.'.1 Г.'.Ч ГТТ1 ГТ-П 1-.-.Н . . . -

ч-^СО^юЮГ^ООСПОч-СЧСО^юЮГ^ООСПОч-СЧСО^ю оооооооооч-ч-ч-ч-ч-ч-ч-ч-ч-ч-одсчсчсчсчсч

о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о~ о"

см

возможности близкими к 0,05 (т. е. по существу была построена 20-балльная оценочная шкала критичности).

В таблице 32 приводятся значения этой шкалы и соответствующие ей баллы.

Таблица 32 - Значения СМ по 20-балльной шкале критичности

СМ Баллы

0,00774 1

0,01256 2

0,01603 3

0,01908 4

0,02275 5

0,02632 6

0,02907 7

0,03208 8

0,03496 9

0,03893 10

0,04147 11

0,04559 12

0,04978 13

0,05345 14

0,06106 15

0,06713 16

0,07839 17

0,09111 18

0,11892 19

0,50000 20

В данном исследовании СП теннисистов задавались в виде системы двух компонентов: исполнительского (который в реальности определяется, главным образом, физической и технической подготовленностью игрока) и управляющего (уровень которого, прежде всего, связывается с качеством тактических решений). По понятным причинам исполнительский компонент соревновательного потенциала спортсмена (ИСП) имеет неодинаковый уровень в различных соревновательных ситуациях, что собственно и предопределяет возможность повысить спортивные результаты за счет

и т-ч и ___

правильных тактических решений. В процессе исследований имитировалась игра между двумя теннисистами, имеющими одинаковую структуру ИСП.

Принципиально важно, каким способом задавать изменение ИСП в различных ситуациях. В исследованиях рассматривалось три варианта изменения (тактики). Следует особо отметить, что во всех трех случаях соперники были в среднем совершенно одинаковы с точки зрения исполнительских ресурсов. Разница заключалось только в тактической схеме использования имеющихся у спортсменов возможностей.

Вариант 1. «Разумный» игрок использовал повышенный и пониженный ИСП и «переключался» на определенном уровне заданного порога критичности, а «безразличный» менял ИСП с частотой q в случайные моменты игры независимо от сложившейся ситуации. Уровень повышения и понижения не ограничивался. Такое изменение ИСП более всего напоминает выбор привычного или непривычного стиля игры. Под стилем в теннисе понимаются сложившиеся способы ведения игры, отличающие одного игрока от другого [85, с. 121]. В этом случае для формирования входных параметров модели вначале устанавливался средний уровень соревновательных потенциалов соперников Е0. Затем задавалось одинаковое для обоих участников увеличение ё уровня потенциала при своей подаче и его уменьшение при подаче соперника. При Е0 = 1000 и ё = 220 вероятность выигрыша мяча при своей

подаче составляла 0,617, что приблизительно соответствует аналогичному показателю в играх теннисистов-мужчин высокой квалификации на быстром покрытии.

Епод. н. =(Е0 + ё)

Епр.н. = (Е0 - ё)

1 -

к

2(1 - q)_

, Епод. в.=(Е0 + ё)

1+к

1 -

к

2( 1 - q)

, Епр.в.=(Е0 - ё)

1

где Е

под.в., Епод.н.

Е Е

Епр.в. , Епр.н.

к q

- соответственно высокий и низкий ИСП подающего;

- то же для принимающего;

- величина изменения ИСП;

- вероятность наступления ситуации.

(21)

(22)

Пример изменения величины ИСП подающего игрока Епод в, Е

■'под.н.

и

принимающего игрока Епод.в. и Еподн в зависимости от частоты применения более

эффективного действия при к = 0,05 представлен на рисунке 24. Следует отметить, что, так как вероятность наступления ситуации ц разделяется на 20 равных отрезков (в каждом по 0,05), то ее можно представлять и как 20-балльную шкалу КСС, начиная от максимальных значений.

Эксперименты проводились для 19 значений ц (от 0,05 до 0,95 с шагом 0,05) и 5

значений к (от 0,01 до 0,05) в играх из 3 и 5 сетов.

2000 1800 1600 1400

1200 - Е

1000 - -о- Е

800 - Е

600 - _□_ Е

400 200 0

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00

Я

Рисунок 24 - Зависимость величины ИСП от вероятности наступления ситуации ц

под. в. под.н.

пр.в.

пр .н.

Вариант 2. Изменение ИСП происходило так же, как и в первом варианте, только верхний уровень потенциала (повышенный) ограничивался заданной величиной к, а пониженный компенсировал это преимущество. Таким образом, высокий соревновательный потенциала Еподвв строго ограничивался величиной к, которая здесь

принимала значения от 1,05 и до 1,3 с шагом 0,05. Значение пониженного потенциала определялось в результате наступления ситуации на пороговом уровне КСС и могло принимать Епод н = 100 для среднего уровня соревновательных ситуаций Е0 = 1000. Такой вариант более всего напоминает игрока, который в результате наступления определенной ситуации начинает играть заведомо «плохо», иначе говоря, использует несвойственный ему стиль игры, что впоследствии компенсирует за счет значительного усиления игры (формулы (23), (24)).

Епод.н = (Е0 + 0)(1 - (к - 1)д/(1 - д)), ЕПод.в = ВД + О); (23)

Епр.н = (Е0 - 0)(1 - (к - 1)д/(1 - д)), Ейр.е = - О), (24)

где Еподн, Еподе - соответственно высокий и низкий ИСП подающего;

Епр.н, Епр.в - то же для принимающего игрока; к - величина изменения ИСП;

д - вероятность наступления ситуации.

Вариант 3. 90% розыгрышей мяча происходило со средним уровнем потенциала, в 5% случаев мячи игрались с повышенным уровнем ИСП и 5% - с пониженным. Причем повышение «разумным» игроком в этом случае происходило при определенных уровнях КСС, а «безразличным» - без учета критичности, случайно.

Таким образом, разница между первым и третьим вариантами тактики состоит в том, что величина соревновательного потенциала строго ограничивалась разницей dT между обычным уровнем соревновательного потенциала и высоким (низким). То есть в зависимости от наступлений ситуаций с различной критичностью низкий и высокий уровни изменялись на постоянную величину. Такой вариант вследствие незначительных изменений величин ИСП более всего напоминает использование какого-либо эффективного технического приема. Как и в предыдущем варианте, d = 220 (формулы (25)-(27)).

Епод = Ео + d, Епр = Ео - d; (25)

Епод. н = Епод(1 - dT)-, Епод.в = Епод(1 + dT); (26)

Епр.н = Епр(1 - dT), Епр.в = Епр(1 + dT), (27)

где Епод, Епр - средний ИСП соответственно подающего и принимающего

игроков;

Епод.н, Епод в - низкий и высокий ИСП подающего игрока;

Епр н, Епр в - то же для принимающего игрока.

Эксперименты проводились для 20 значений критичности при различных коэффициентах повышения потенциала в играх из 3 и 5 сетов.

Программное обеспечение для реализации экспериментов было составлено на алгоритмическом языке VBA в составе электронной таблицы Microsoft Excel.

Прежде всего следует отметить, что независимо от избранного способа ведения игры в эксперименте частоты выигрыша мячей в геймах у соперников с высокой

точностью были одинаковыми. Это является доказательством общего равенства ИСП игроков и корректности проведенного эксперимента.

На рисунках 25 и 26 представлены зависимости относительных частот выигрышей для матчей из 3 и 5 сетов при различных к для первого варианта тактики.

Рм 0,60

0,59 0,58 0,57 0,56 0,55 0,54 0,53 0,52 0,51 0,50

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00

Я

Рисунок 25 - Зависимость вероятностей выигрыша матча из 3 сетов от частоты усиления игры «разумным» участником в критических ситуациях для первого варианта тактики

к

0.05 0.04 0.03 0.02 0.01

Р

м

0,64 0,62 0,60 0,58 0,56 0,54 0,52 0,50

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00

Я

Рисунок 26 - Зависимость вероятностей выигрыша матча из 5 сетов от частоты усиления игры «разумным» участником в критических ситуациях для первого варианта тактики

к

0.05 0.04 0.03 0.02 0.01

На рисунке 27 представлен пример зависимости относительных выигрышей частот от момента принятия решения об усилении игры для второго варианта тактики (ограничен Епод в ) в матчах из 5 сетов при к = 1,05.

Р

0,64 0,62 0,60 0,58 0,56 0,54 0,52 0,50

Рм 1 Р5 1 Рт 1 Рв 1

I——1 1— 1—1 1—1 И п

и и нН

Г --9—Ч М М ы к ы ы ы ы 1—с -с

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90

Я

Рисунок 27 - Зависимость вероятностей выигрыша гейма, тай-брейка, сета и матча от частоты усиления игры «разумным» участником в критических ситуациях для

второго варианта тактики

На рисунке 27 видно, что по мере смещения в область пониженной критичности отставание в соревновательных возможностях в таких ситуациях от соперника благоприятно сказывается на результате встречи, если в последующих моментах стиль игры изменяется так, что это значительно увеличивает шансы на выигрыш.

На рисунке 28 представлены зависимости относительных частот выигрышей для матчей из 3 сетов при различных к для второго варианта тактики.

На рисунке 30 представлен пример зависимости относительных частот выигрышей от момента принятия решения об усилении игры для третьего варианта тактики. Отчетливо видно, что по мере смещения этого решения в область ситуаций с максимальной критичностью результаты соревновательной деятельности улучшаются. В наибольшей степени это касается вероятности выигрыша матча, что обеспечивается главным образом за счет резкого увеличения шансов на выигрыш тай-бредков, в которых критичность достигает наибольшего уровня.

Кроме этого, следует отметить, что по данным рисунков 27, 28 отставание в наиболее некритических ситуациях с последующей мобилизацией во всех остальных также значительно повышает шансы на выигрыш.

Р

м

1,00 0,95 0,90 0,85 0,80 0,75 0,70 0,65 0,60 0,55 0,50

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70

0,80 0,90 Я

к

1.05 1.10 1.15 0.20 0.25

Рисунок 28 - Зависимость вероятностей выигрыша матча от частоты усиления игры «разумным» участником в критических ситуациях для второго варианта тактики

На рисунках 29, 30 представлены примеры вероятности выигрыша матча от момента усиления игры для разных величин в играх из 3 и 5 сетов для третьего варианта тактики.

Рм

0,58 0,55 0,53 0,50 0,48 0,45

о о о о

со

о о"

со

со ю сч

о о

СЗ СЭ

со о

г^ ю

СО чт

о о

ю о

со

со о

Из 3 сетов

А

У л

, г ||—( ЕЙ и у

( У У п м Й м и Г 1

3 г п

0.1

0.2

0.3

г^ о

сч о

со о

о ю

СЭ СЭ

с

м

Рисунок 29 - Зависимость вероятностей выигрыша матчей из 3 сетов от уровня критичности при усилении игры «разумным» участником

Р

м

0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35

Из 5 сетов

и ¡|гГ

У Й И п

т N Л г

0.1 0.2 0.3

О со т— со т— <35 со ю т— т— о

о сч СП со сч со ю со т— о

о т- т- сч со со ^ ю со <35 о

о о о о о о о о о о ю

о"

СМ

Рисунок 30 - Зависимость вероятностей выигрыша матчей из 5 сетов от уровня критичности при усилении игры «разумным» участником для третьего варианта тактики

Выясняется, что эффект от усиления игры в наиболее критических ситуациях существенно зависит от величины этого усиления. Чем больше разность между эффективностью игры в обычной и критической ситуациях, тем больше преимущество «разумного» игрока. Кроме того, отмеченный эффект в большей мере проявляется в играх из 5 сетов.

Увеличение потенциала в этом варианте тактики происходит путем

и т-ч и

кратковременного и ограниченного повышения своих возможностей. В реальной соревновательной деятельности это больше всего напоминает использование эффективной технико-тактической комбинации. Например, выполнение активных ударов с задней линии с последующим выходом к сетке или использованием укороченного удара.

Таким образом, установлено, что повышение эффективности игры в наиболее критические моменты действительно позволяет повысить вероятность выигрыша матча. Несмотря на кажущуюся очевидность, такой результат является далеко не тривиальным. Дело в том, что в имитационном эксперименте с участием в среднем равных соперников повышение эффективности действий было возможно только за счет ее соответствующего снижения в другие моменты игры. Таким образом, преимущество в критических ситуациях неизбежно сопровождалось отставанием от соперника в

обычных ситуациях. С учетом высокой чувствительности правил тенниса к нарушению равновесия сил такое отставание могло привести к постоянному лидерству соперника в счете, из-за чего ситуации с высокой критичностью в такой игре могли просто не создаваться. Тот факт, что подобная направленность развития событий в среднем бесспорно перевешивается преимуществом «разумного» игрока в критических ситуациях, говорит о мощности выявленной тенденции.

Кроме того, необходимо отметить, что в проведенном исследовании происходило очень редкое и сравнительно небольшое увеличение эффективности игры. По условиям эксперимента «разумный» игрок всего в одном случае из 20 имел возможность усилить игру, причем даже при dт = 0,3 вероятность выигрыша мяча при своей подаче

возрастала с 0,610 до 0,670, а при подаче соперника - с 0,390 до 0,454. Однако даже такие ограниченные ресурсы при их использовании в наиболее критических ситуациях увеличивали вероятность выигрыша матча из 5 сетов с 0,500 до 0,593, т. е. обеспечивали преимущество над соперником в 1,46 раза.

В практическом отношении полученные результаты позволяют рекомендовать в подготовке теннисиста обращать особое внимание на совершенствование узкого круга наиболее выигрышных действий, использование которых в критических ситуациях позволит чаще изменять развитие событий в свою пользу и добиваться победы. С этой точки зрения известная доктрина «подтягивания отстающих компонентов» в спортивной подготовке не является бесспорной. Применительно к специфике тенниса повышение эффективности игры квалифицированного игрока может, например, связываться с выполнением подачи с максимальной концентрацией внимания и в полную силу, выходом к сетке, сменой направления и силы ударов и т. д. Напротив, для юных теннисистов таким ресурсом может быть выполнение действий с установкой на безошибочность.

Выявленные закономерности в тактике игры могут использоваться для разработки методики повышения эффективности соревновательной деятельности тенниистов.

4.5 Заключение по главе 4

1. Критичность соревновательных ситуаций, основанная на расчетах разницы вероятности выигрыша матча в случае выигрыша и в случае проигрыша мяча и

учитывающая текущий счет во всех фрагментах розыгрыша (гейм, сет, матч), изменяется во время встречи по-разному. Ее оценка не превышает величину 0,5.

2. При рассмотрении КСС отдельно для частей розыгрыша отмечается, что в мужском теннисе при своей подаче в гейме ситуация, наиболее напряженная при счете 30:40, а в сете - независимо от права подачи после достижения счета 4:4. Наименьшие значения КСС проявляются в случаях подавляющего преимущества одного из игроков.

3. Исследование выполнения подачи навылет и двойных ошибок на основе теоретико-вероятностной модели расчетов КСС свидетельствует о вполне определенной закономерности в их наступлении. Так, их частота увеличивается при высоких и низких значениях критичности, а при средних - уменьшается.

4. Не вполне оправдано рискованное поведение при выполнении подачи, при отставании в сете на два гейма, если игрок обладает эффективной подачей и имеет со своим противником примерно одинаковые шансы на выигрыш. Теннисистам в этом случае следует учитывать, что взятие подачи соперника гораздо важнее, чем взятие своей.

5. Игроки, учитывающие критичность ситуации и использующие в ключевые моменты резерв своих возможностей, получают дополнительное преимущество. Напротив, игроки, не учитывающие критичность или повышающие свои возможности случайным образом, не имеют никаких преимуществ. Шкалы критичности, полученные с помощью компьютерной имитации поединка, могут использоваться тренерами для объективной оценки эмоциональной устойчивости подготовленности своих подопечных.

6. Увеличение эффективности подачи при возрастании КСС в изученных турнирах отмечается у многих высококвалифицированных теннисистов. Так, при общем значении показателя эффективности подачи Мирного 0,71 в наиболее «ответственные» моменты игры он повышается и составляет 0,75. В то же время у его соперника при общем показателе 0,74 в «ответственных» ситуациях он снижается до 0,73. Также наблюдается увеличение эффективности подачи с 0,66 до 0,69 при повышении критичности у Федерера в финальном матче Уимблдонского турнира 2015 г.

Глава 5 Экспериментальное обоснование методики повышения эффективности тактической подготовленности теннисистов

5.1 Оценка возможности проведения педагогического эксперимента

Одним из основных методов научного исследования, используемого при изучении проблем физического воспитания или оптимизации учебно-тренировочного процесса подготовки спортсменов, является педагогический эксперимент [74, с. 66]. В нашей работе целью эксперимента является определение преимуществ, которые дает использование эффективной тактики в ситуациях различной критичности. Предполагается, что применение методики оптимизации тактических решений окажет положительное влияние на игру теннисистов. Однако при проведении сравнительного эксперимента с контрольной и экспериментальной группами может возникнуть проблема получения достаточного объема материала для формирования обоснованных выводов [179, с. 173].

Разработанные имитационные модели помогут объективно оценить возможные затраты времени, которые необходимы для проведения реального педагогического эксперимента с контрольной и экспериментальной группами.

Чтобы это выяснить, представляется возможным провести имитацию серии игр между контрольной и экспериментальной группами теннисистов. При выборе способа определения победителя целесообразно воспользоваться играми из 3 или 5 сетов либо ограничиться подсчетом выигранных сетов, геймов, мячей. По-видимому, не следует отходить от розыгрышей матчей и определять эффективность игры в отдельных фрагментах, поскольку они не являются характерными для соревнований [46, с. 142]. Далее охарактеризуем используемую методику педагогического эксперимента.

Исследование осуществлялось методом Монте-Карло с использованием

и и __т-\

имитационных моделей различных частей теннисного матча. В отличие от реального эксперимента, компьютерная имитация гарантирует неизменность задаваемых параметров и условий эксперимента, а также позволяет получать материал практически любого необходимого объема.

Исследовалась возможность проведения следующего гипотетического эксперимента. Имеются два теннисиста, которые проводят п количество тестов между

собой. В качестве тестов взято определенное количество мячей, геймов, сетов или встреч, сыгранных испытуемыми между собой. По окончании этих испытаний формировались две выборки, составленные из количества выигрышей каждого теннисиста. Затем проводилась оценка значимости различий этих теннисистов. Если нулевая гипотеза отвергалась на уровне значимости а, то в данной серии преимущество одного игрока объяснялось его лучшей подготовленностью («положительный» исход эксперимента). Если не было оснований отвергнуть нулевую гипотезу, то такой исход считался «отрицательным», а возможное преимущество одного из игроков объяснялось случайными факторами.

В волейболе уже были обнаружены трудности проведения обычного сравнительного эксперимента с оценкой его результатов по эффективности соревновательных действий из-за необходимости применения серий тестирования слишком большой длительности [46, с. 142].

Предположим, что для выявления более сильного из двух встречающихся игроков, обладающих СП Е1 и Е2, используются результаты игр между ними.

Необходимо определить число п, характеризующее количество матчей, сетов, геймов и мячей, достаточное для определения значимого факта преимущества игрока (с вероятностью в) при использовании некоторого статистического критерия на уровне значимости не ниже а. В соответствии с общепринятым подходом в математической статистике [149, с. 98] было принято, что результаты экспериментов имеют значимые различия, когда вероятности в > 0,95 и а < 0,05. Так как распределение количества набранных очков и выигранных сетов в теннисе резко отличается от нормального, в данном случае применим только непараметрический критерий, например критерий знаков [46, с. 143]. Для проверки нулевой гипотезы использовался двусторонний критерий, так как в реальности нет точных сведений о преимуществе кого-либо из соперников.

Моделирование эксперимента осуществлялось на компьютере при использовании имитационной модели хода поединка по действующим правилам тенниса без учета права подачи, отдельно для розыгрыша очка, гейма, сета и матча. Право подачи не учитывалось для повышения объективности тестов, поскольку эффективная подача увеличивает случайность выигрыша. Если преимущество одного из теннисистов устанавливалось по критерию знаков на уровне значимости 0,05, то этот факт

регистрировался в программе для последующего определения относительном частоты «положительных» исходов эксперимента. Если эта частота ( достаточно велика, например больше 0,95, то в этом случае можно надеяться на успешное проведение реального эксперимента с аналогичными параметрами. В противном случае проведение педагогического эксперимента следует признать практически невозможным.

В исследовании для получения устойчивых оценок проводилось по 10 000 имитаций эксперимента, такое количество при использовании компьютера среднего быстродействия заняло на расчет и обработку данных не более 24 часов. Имитировались различные варианты розыгрышей: серия игр из пяти мячей, розыгрыш гейма, сета, матча из 3 сетов. В целом имитационное проведение эксперимента для всех видов испытаний составило 96 часов. Приведенный интервал времени обеспечивал следующую длину серии п: розыгрыш по пять мячей - 500 раз, розыгрыш гейма - 500 раз, розыгрыш сета -60 раз, розыгрыш встречи из 3 сетов - 60 раз.

При задании соревновательных потенциалов игроков мы исходили из следующего:

1. В модели определенные соотношения величин СП формируют соответствующую вероятность выигрыша мяча во время встречи. В связи с обнаруженным положительным эффектом методики оптимизации тактических решений, разница в СП контрольного и экспериментального игроков должна быть такой, чтобы обеспечивалось преимущество, соответствующее выявленному в модельном эксперименте (глава 4).

2. Результаты имитации теннисного турнира адекватны результатам турниров АТР - серии «Большого шлема» тогда, когда соревновательные потенциалы игроков представлены в виде убывающей геометрической прогрессии при знаменателе 0,995. Поэтому, если определить потенциалы Е = 1000, E2 = 950, то разница между «сильнейшим» и «слабейшим» теннисистами у профессионалов составит 10 позиций включительно («сильнейший» - 1-я, «слабейший» - 11-я), для Е = 1000, Е2 = 900 - 21

позиция, Е = 1000, Е = 850 - 32 позиции, Е = 1000, Е = 800 - 43 позиции.

3. Правила тенниса имеют высокую чувствительность к малым изменениям значений вероятности выигрыша мяча РВ. Поэтому даже малозначительные изменения в соотношениях сил должны сильно сказываться на результате.

В таблице 33 приводятся значения Е , Е , используемые в эксперименте, а также

соответствующие этим значениям вероятности выигрыша мяча, гейма, сета, встречи из 3 сетов (до победы в 2 сетах) для игрока, обладающего более высоким соревновательным потенциалом. При расчетах право подачи не учитывалось.

Таблица 33 - Значения СП игроков, участвующих в эксперименте и соответствующие

им вероятности выигрыша

Значения потенциалов Вероятности выигрыша

Е1 Е2 Pb Pg Ps P M

1000 950 0,513 0,532 0,592 0,636

1000 900 0,526 0,564 0,679 0,757

1000 850 0,540 0,599 0,763 0,858

1000 800 0,555 0,664 0,888 0,965

Результаты исследований представлены на рисунке 31, где по оси ординат отложена относительная частота ß, а по оси абсцисс - длина серии п. Каждая линия

соответствует определенному соотношению сил игроков. Рассмотрим эти случаи на диаграммах. Все кривые имеют зубчатую форму, связанную со спецификой расчетов значений критерия знаков (расчеты критерия производились с помощью функции рабочего листа электронной таблицы Microsoft Excel). Как и следовало ожидать, для различных соотношений сил встречающихся игроков необходима различная продолжительность эксперимента.

На рисунке 31 (а) представлены результаты эксперимента для розыгрышей пяти мячей. Только в случае самой большой разницы соревновательных потенциалов Е1 =

1000, Е2 = 800 и длине серии, состоящей из 310 испытаний (розыгрышей 1550 мячей),

и U T-v

можно с достаточной уверенностью сказать, что соперники действительно разные. В этом случае с частотой 0,95 при 10 000 испытаниях значение критерия знаков отвергает нулевую гипотезу. Для других соотношений соревновательных потенциалов продолжительность 500 испытаний (2500 розыгрышей) является недостаточной.

На рисунке 31 (б) представлен график для испытаний, состоящих из одного гейма. Здесь можно определить разницу уже у двух пар игроков Е1 = 1000, Е2 = 800 и Е =

1000, Е2 = 850. Но для этого необходимо разыграть для первой пары 180 геймов, для

второй - 330. Для двух остальных (более равных) серия из 500 геймов является недостаточной.

На рисунке 31 (в) представлены результаты испытаний, заключающихся в розыгрыше одного сета. Как и в предыдущем случае, видна разница двух пар игроков Е = 1000, Е = 800 и Е = 1000, Е2 = 850, причем для первой пары игроков достаточно 30 сетов, для второй - 42. Серия из 60 сетов для двух других недостаточна. Так, для соотношения потенциалов Е1 = 1000, Е2 = 900 такая длительность даст 70% , для Е1 =

1000, Е2 = 950 20% уверенности в том, что результат эксперимента будет «положительным».

На рисунке 31 (г) представлены розыгрыши одной встречи из 3 сетов. Необходимо отметить, что эти испытания являются наиболее приближенными к реальной соревновательной деятельности и являются наиболее ценными. Здесь можно обнаружить разницу уже у трех пар игроков Е1 = 1000, Е2 = 800 за 12 встреч, Е1 = 1000,

Е2 = 850 за 24 встречи, Е1 = 1000, Е2 = 900 за 45 встреч. Однако для пары, которая в

больше степени напоминает контрольного и экспериментального игроков Е1 = 1000, Е2

= 950, так и не удается обнаружить их разницу даже на компьютере за 60 встреч. В этом случае лишь в 46% случаев результат эксперимента «положительный».

Р