Это может стать эффективным инструментом отбора молодых спортсменов, поможет заметить скрытые таланты и построить для них индивидуальные траектории развития от первых тренировок до уровня сборной, приближая спорт к науке. Систему можно использовать в командных видах спорта, таких как хоккей на льду, хоккей с мячом, футбол и баскетбол.
Ученые из научно-технологического университета «Сириус» представили систему, впервые объединяющую когнитивные, антропометрические и физиологические параметры для объективной оценки эффективности и выдачи рекомендаций по тренировкам для спортсменов командных видов спорта. В основу программы лег комплексный анализ: от траектории движения глаз при сложных зрительных задачах до соотношения мышечной массы и относительной мощности работы спортсмена. Полученные данные объединяются в единый цифровой профиль игрока, учитывающий не только результаты, но и когнитивные паттерны внимания и восприятия, лежащие в основе принятия игровых решений.
В современном спорте, где решения о трансферах и тактике принимаются с помощью цифр, тренеры и скауты давно перестали полагаться только на личные впечатления о спортсменах. Например, в футболе используется система xG, так называемые ожидаемые голы. Она показывает, насколько вероятно было то, что тот или иной удар приведет к результату, исходя из угла, расстояния, давления защитников и даже погоды. Если игрок забивает 15 голов за сезон при среднем xG всего 8, его называют эффективным. Если же он бьет 20 раз с xG 16, но забивает лишь 5, то тут тренер уже должен крепко задуматься о навыках форварда читать игру. Но что, если этот самый xG лишь половина картины? Что, если игрок с низким xG, но идеальной динамикой взгляда, мгновенной реакцией на перемещение мяча и мощностью, позволяющей разорвать оборону за пару секунд, оказывается тем самым ключом, которого не видят алгоритмы?
Сегодня на льду, газоне или площадке решающую роль играет не только физическая подготовка, но и невидимая сеть когнитивных процессов: как игрок воспринимает движение шайбы среди семи других, куда смотрит его взгляд за мгновение до передачи, как его тело реагирует на нагрузку. Именно эту невидимую геометрию успеха теперь способна расшифровать новая система, запатентованная исследователями из научно-технологического университета «Сириус».
Запатентованная система — это часть масштабного проекта, над которым работает большая команда исследователей Научного центра генетики и наук о жизни, специалисты Ресурсного центра междисциплинарных исследований спорта лабораторного комплекса университета «Сириус», образовательного центра «Сириус» и компаний-резидентов ИНТЦ «Сириус».
Разработанная учеными программа не просто собирает данные. Она создает цифровой портрет спортсмена, объединяя три измерения, которые раньше работали в изоляции: психофизиологию, антропометрию и физиологическую выносливость. В ее основе лежит сложный, многокомпонентный сценарий, напоминающий квест из будущего. Игрок надевает шлем виртуальной реальности. Устройство оснащено специальным прибором — окулографом, способным отслеживать малейшее движение глаз с точностью до нескольких миллисекунд. Перед игроком — виртуальное поле, где четыре желтых шара (объекты-помехи) хаотично двигаются вокруг четырех красных, обозначающих цели. Задача спортсмена состоит в том, чтобы следить за красными. Это не просто зрительное внимание. Скорость движения объектов возрастает на каждом из 15 уровней, а коэффициент сложности растет пропорционально. И здесь начинается самое интересное: система не только считает, сколько целей было верно отмечено. Она анализирует стратегию взгляда. Был ли он плавным, предсказуемым, сфокусированным на траектории? Или же глаз дергался, терялся в помехах, искал ответ в хаосе? По пятибалльной шкале, основанной на алгоритмах классификации движений глаз, система присваивает каждой стратегии оценку — от 1 (хаотичный, неэффективный) до 5 (оптимальный, как у профессионала). Затем эта оценка корректируется с помощью коэффициента сложности, выдавая не абстрактный результат, а индекс реальной когнитивной устойчивости в условиях растущей нагрузки — то, что невозможно измерить на тренировке или матче.
Но это лишь первая половина картины. Параллельно специалистами ведется сбор данных о его теле. Система определяет соотношение мышечной и жировой массы спортсмена, распределение воды в сегментах его тела. Далее — велоэргометр. На нем оценивают мощность и максимальную частоту вращения педалей при разной интенсивности нагрузки. Результат позволяет узнать относительную мощность работы на килограмм веса человека. Это ключевой параметр для хоккеиста, которому нужно разгоняться с места, или футболиста, совершающего рывок после паса.
И наконец, полевые тесты — те самые, которые знакомы каждому тренеру. Спринты на 30 м с клюшкой и без, спиной вперед, с ведением шайбы или мяча, слалом, диагональные переходы. Эти показатели становятся частью общей системы базы данных, в которой каждый параметр получает свой вес.
Система помогает выявить параметры, которые вносят ключевой вклад в результативность, а также факторы, ограничивающие эффективность игры. Ключевым элементом системы является интеграция разнородных показателей в комплексный цифровой профиль, где к каждому показателю добавлены практические рекомендации: какие качества развивать, что в спортивной подготовке требует коррекции для выхода на новый уровень игры.
Так, для вратаря когнитивные показатели и реакция на движущиеся объекты имеют приоритет над скоростью. С оценкой эффективности крайнего нападающего дело обстоит иначе. Скорость, маневренность и техника владения снарядом тут ценятся выше, чем выносливость на велоэргометре. Система обучена понимать это. Она сравнивает результаты игрока не с общим средним, а с референсами для его позиции, возраста и даже сезона. Если у защитника показатель силовой выносливости ниже нормы для его группы, то система констатирует факт и предлагает конкретную рекомендацию: интервальные спринты с контролем мощности, упражнения для развития взрывной силы. Или же упражнения с одновременной когнитивной нагрузкой, чтобы тренировать не только ноги, но и мозг.
Такие системы становятся эффективными инструментами отбора молодых спортсменов: помогают заметить скрытые таланты и построить для них индивидуальные траектории развития от первых тренировок до уровня сборной, приближая спорт к науке и делая будущее тренировок более прозрачным и персонализированным.
Ян Бравый, соавтор разработки, старший научный сотрудник научного центра генетики и наук о жизни научно-технологического университета «Сириус», ответил на вопросы «Ъ-Науки»:
— Ваша система объединяет когнитивные, антропометрические и физиологические данные. В чем принципиальная новизна такого подхода? Почему раньше эти параметры рассматривались по отдельности и что дает их синтез?
— Принципиальная новизна нашей системы в том, что мы объединили когнитивные, антропометрические и физиологические данные в единую модель оценки и выдачи персонализированных рекомендаций, и это для тренера является ценным результатом. Сегодня в спорте данные активно собираются и анализируются и чаще по отдельным направлениям: когнитивные тесты фиксируются специалистами по психологии, антропометрия и физиология — врачами или специалистами, а тренер получает разрозненные отчеты и таблицы, чтобы создать целостную картину. В нашей системе лабораторные тесты и полевые испытания интегрируются в общую базу. Это позволяет увидеть, где именно у спортсмена провал в базовых физических качествах и когнитивных способностях или уже на уровне их интеграции в спортивное движение. Такой синтез дает более точечную оценку ограничивающих результат факторов и сразу прямые ориентиры, как скорректировать подготовку, чтобы вывести игрока на новый уровень.
— Вы описываете сложный тест в VR с отслеживанием движения глаз. Почему для оценки спортивного потенциала важно, именно как игрок смотрит, а не просто что он видит? Как «стратегия взгляда» выдает будущего чемпиона?
— В игровых видах спорта события развиваются стремительно, и спортсмену необходимо постоянно переключать внимание: от шайбы или мяча к обманным движениям соперников, сигналам партнеров и открывающимся зонам на поле. В тестах мы оцениваем уровень готовности к командной игре через показатели быстроты зрительной реакции, точности и внимания. Для полевых игроков предусмотрены задания, позволяющие проверить навык одновременного слежения за своими партнерами и соперниками. Для вратарей есть специальные упражнения, которые показывают, насколько эффективно они способны сохранять визуальный контроль над действиями своих игроков даже в острых игровых эпизодах, когда соперники перекрывают часть поля зрения. При этом анализируется как центральное, так и периферическое зрение. В целом количественно оценить тонкое умение «видеть поле» чрезвычайно сложно, поэтому мы развиваем исследования именно в этом направлении, применяя VR и регистрацию глазодвигательных стратегий. В тесте мы фиксируем параметры траектории взгляда и оцениваем, насколько она хаотична или, наоборот, организованна: одни стратегии мешают концентрироваться, другие позволяют быстрее принимать правильные решения. Мы замечаем, что есть более и менее успешные модели, и именно их различие может помочь определить путь спортсмена: останется он на среднем уровне или сумеет выйти на чемпионский.
— Система не просто собирает данные, но и выдает рекомендации. Как происходит это превращение цифр в конкретные советы по тренировкам? Можете привести пример, как данные о взгляде или составе тела трансформируются в упражнение?
— Главная идея в том, что система не останавливается на фиксации чисел, а сразу переводит их в язык, понятный тренеру и спортсмену. Алгоритм соотносит и анализирует результаты различных тестов. Если, например, у игрока выявляется низкая эффективность глазодвигательной стратегии в VR-тесте, он получает не просто цифру в таблице, а рекомендацию включить в тренировочный план упражнения на внимание, зрительно-моторную реакцию и многозадачность. Если анализ антропометрии показывает недостаточную мышечную массу при высоких требованиях к силе, система предлагает сделать акцент на силовой подготовке и соответствующую корректировку питания. Или, например, хоккеист в тестах показывает хороший уровень скорости, но низкий результат в координации при слаломе и неэффективную стратегию взгляда. Алгоритм после выявления таких слабых сторон предлагает упражнения, где физическая и когнитивная нагрузка идут вместе. Например, если стратегия взгляда у игрока нестабильна, мы рекомендуем dual-task упражнения. На льду это может быть ведение шайбы со слаломом, где спортсмену приходится мгновенно реагировать на сигналы тренера — менять направление или выполнять передачу. В зале — спринты и прыжки, совмещенные с заданиями на внимание, например реагирование на цвет или число. Как вариант, допустим, спортсмены друг другу бросают предметы (бумеранги, звезды, кольца), которые можно ловить за разные части, каждая со своим цветом. Когда предмет уже летит, партнер дает команду: «Синий!» — и задача игрока поймать предмет именно за синюю часть. Здесь физическое действие сочетается с быстрой обработкой информации и моментальным решением. Такой формат тренировки способствует сочетанному развитию координации, внимания и когнитивной гибкости одновременно — и именно к этому мы хотим, чтобы приводили наши цифры, когда они превращаются в практику.
— В современном спорте уже есть данные like xG. Ваша система — это их замена или следующий эволюционный шаг? Что ваша методика видит такого, что никогда не уловит традиционная статистика?
— Наш подход дает возможность интегрировать разные метрики с матчей, в том числе показатели вроде xG, которые фиксируют вероятность успеха игровых эпизодов. Мы идем дальше и раскрываем, почему у одних игроков эти показатели стабильно выше, а у других ниже. За счет объединения когнитивных, антропометрических и физиологических данных становится видно, что высокий xG у нападающего зависит не только от его позиции на поле, но и, например, от эффективной стратегии взгляда или скоростно-силового профиля. Таким образом, система объясняет внутренние механизмы, стоящие за статистикой, и позволяет тренеру целенаправленно корректировать подготовку так, чтобы повышать вероятность результативных действий — фактически увеличивать xG игрока.
— Не приведет ли такой тотальный цифровой анализ к тому, что мы будем «готовить» идеальных, но одинаковых роботов-спортсменов, выхолащивая творческое начало и нестандартный гений?
— Практика показывает, что грамотная поддержка в развитии игрока не подавляет, а, наоборот, усиливает его индивидуальность, позволяя таланту раскрыться в полной мере. Спортсмен, прокачавший умение лучше «видеть поле», начинает действовать ярче: он смелее доверяет своей интуиции, чаще импровизирует и находит нестандартные решения. А, например, увеличив взрывную скорость, игрок способен создавать новые игровые ситуации, опережать соперников и открывать неожиданные возможности для команды — и именно здесь творческое начало проявляется в полной силе.
— Это российская разработка. На какой стадии ее внедрение сейчас? С какими командами или федерациями вы уже работаете и каковы первые результаты?
— Это российская разработка, ее элементы уже более пяти лет интегрированы и включены в подготовку ведущих юных хоккеистов нашей страны, приезжающих на интенсивные спортивные программы в образовательный центр «Сириус». С 2019 года юные спортсмены ведущих клубов России регулярно проходят тестирования VR на комплексе, разработанном компанией—резидентом инновационного научно-технологического центра «Сириус». Тестирования в лаборатории и на льду органично встроены в программу для выявления и развития талантов «Твой шанс» и в систему отбора кандидатов в юниорские сборные России по хоккею. Молодые игроки проходят комплексные тестирования и получают возможность выйти на уровень профессиональных контрактов. Тесты для оценки игрового мышления и физических качеств у спортсменов становятся частью методического сопровождения команд и помогают тренерам объективно корректировать подготовку и отслеживать динамику развития игроков. Особый правовой статус федеральной территории «Сириус» позволяет в рамках экспериментального законодательства оперативно проводить внедрение новейших решений в экосистеме «Сириуса». Это дает возможность гибко использовать инновационные методики спортивной подготовки и научные разработки, создавая условия для их апробации в реальных тренировочных программах.
