Для решения задач оптимального управления необходимо
определить два основных соотношений и сформулировать критерий оптимальности.
Первое соотношение
между выходными показателями и текущим состоянием спортсмена ( обычно данное
соотношение определяется как уравнение выхода),сюда входят результаты, тренировочные
упражнения, соответствующие уровню результатов, с учетом возможных ошибок при
регистрации указанных показателей. При планировании тренировки результаты
спортсмена устанавливаются в соответствии с прогнозом их динамики в годичном
цикле.
Показатели, характеризующие
состояние спортсмена, могут быть определены как функция скорости на дистанциях
специализации на указанный момент времени.
В
ряде исследований и методических разработках для описания уравнения выхода
предлагается использовать уравнения множественной регрессии, рассчитанные на
основе тестирования достаточной группировки квалифицированных спортсменов: Использование
уравнения множественной регрессии в качестве уравнения выхода в системе
управления тренировкой ограничено. Причина состоит в недостаточной точности
расчета индивидуальных результатов на дистанциях (наблюдается высокое
остаточное стандартное отклонение и невысокий множественный коэффициент
корреляции). Поэтому уравнения множественной регрессии могут использоваться для
анализа и расчета групповой стратегии тренировки. В настоящее время накоплено достаточное
количество данных в циклических видах спорта для расчета указанных показателей,
определяющих состояние спортсмена. Сопоставляя средние расчетные данные (с
учетом стандартных отклонений) с индивидуальными данными спортсмена
представляется возможным установить сильные и слабые стороны подготовленности и
рассмотреть различные стратегии тренировки спортсмена.
В общем виде данное соотношение может быть
выражено следующим образом:
Y(t) = g ] + x(t) – ошибки
в измерениях и управлении.
При планировании тренировки результаты
спортсмена определяются в соответствии с эргометрическим анализом достигнутых и
прогнозируемых достижений и их динамики в годичном макроцикле.
Показатели, характеризующие состояние
спортсмена, могут быть определены по уравнениям регрессии как функция скорости
на дистанциях специализации на указанный момент времени:
P0 = fi ( v ) s –
максимальная сила,
Pe =fi( v ) s
– силовая выносливость,
Pv =fi ( v ) s –
скоростно-силовая выносливость,
F = f (
v ) s
– гибкость,
КПД = fi (v ) s – экономичность,
VО2 max = fi (v) s –
максимальный уровень О2 потребления,
DО2 max = fi (v) s –
максимальный О2 долг,
и т. д.
Второе соотношение наиболее трудное и
сложное и определяет изменение состояния
спортсмена в зависимости от исходного состояния, тренировочных воздействий,
неуправляемых переменных и времени ( данное соотношение определяется как
уравнение состояния). ( 5 )
В спортивной педагогике рассматривается
соотношение между тренировочным воздействием
и его эффектом. В теории управления изучаются переходные характеристики, количественно отражающие изменение во времени
состояния системы после воздействия на нее. В физиологии рассматривается
адаптация (гомеостаз и долговременная адаптация). Близкие проблемы изучаются в
термодинамике биологических систем.
В практике управления
тренировкой спортсмена, как указывалось ранее, используются два подхода. В
первом подходе в годичном макроцикле тренировка по возможности проводится на
одних и тех же временных отрезках, применяя стандартные и достаточно изученные
упражнения. В этом случае удается определить примерные средние и индивидуальные
изменения в состоянии спортсмена. Во втором – определяются средние и
индивидуальные константы роста показателей в параметрических тренировках, в
которых в зависимости от выбранной стратегии часть показателей устанавливалась
постоянными (параметрами), а другие изменялись под воздействием упражнений.
В общем виде рассматриваемое соотношение
выражается в виде уравнен нием
состояния, которое показывает, как
изменяется состояниеX’(t) спортсмена в
зависимости от исходного состояния X(t), тренировочных воздействий U (t),неуправляемых переменныхZ(t) и времени t
X’(t) = f [ X(t), U(t), Z(t), t ] ( 3 )
К сожалению, данное соотношение изучено
недостаточно. В спортивной педагогике рассматривается соотношение между
тренировочным воздействием и его
эффектом. В теории управления изучаются переходные характеристики, количественно отражающие изменение во времени
состояния системы после воздействия на нее. В физиологии рассматривается
адаптация (гомеостаз и долговременная адаптация). Близкие проблемы изучаются в
термодинамике биологических систем.
Выбор критерия
оптимизации [165]
существенно зависит от исходной информации, которая включает сроки достижения
планируемого результата, возможность прогнозирования показателей
подготовленности, наличия траектории роста результата и соответствующих этому
результату показателей подготовленности. Наиболее близка к работе
квалифицированного тренера постановка задачи минимизации отклонения от заданной
кривой развития результатов и показателей подготовленности.
В
настоящее время накоплено достаточное количество знаний, чтобы с использованием
компьютерных технологий рассчитать указанные траектории развития. На каждом
этапе подготовки соответственно рассчитываются тренировочные упражнения и
нагрузки.