Восстановление частично утраченных данных частоты сердечных сокращений на основе информации о мощности педалирования в длительных локомоциях велосипедного спорта

ˑ: 

Кандидат технических наук Е.Д. Горбунов1
Кандидат педагогических наук, доцент А.В. Кубеев1
1Федеральный научный центр физической культуры и спорта (ФГБУ ФНЦ ВНИИФК), Москва

Цель исследования – обеспечение полноты учета выполненных спортсменом физических нагрузок за счет разработки и применения методики, обеспечивающей восстановление частично утраченных данных частоты сердечных сокращений на основе информации о мощности педалирования в длительных локомоциях велосипедного спорта.
Методика и организация исследования. Методический базис разработанной методики составила математическая модель простейшей нейросети в виде одиночного сверточного персептрона с линейной функцией активации. Обучение персептрона осуществлялось на основе располагаемых данных час­тоты сердечных сокращений и мощности педалирования с использованием метода наименьших квадратов. Апробация методики произведена на реальных данных тренировочной записи со значительной вариативностью частоты сердечных сокращений.
Результаты исследования и выводы. Разработана и апробирована методика, позволяющая получить оценки частоты сердечных сокращений на основе данных мощности педалирования. В представленном в статье расчетном примере средняя квадратическая погрешность определения частоты сердечных сокращений относительно ее истинного значения составила менее пяти ударов в минуту, что позволяет сделать вывод о высокой точности получаемых результатов.

Ключевые слова: частота сердечных сокращений, мощность педалирования, персептрон, метод наименьших квадратов.

Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУ ФНЦ ВНИИФК № 777-00036-23-01 (код темы № 001-22/2).

Литература

  1. Алексеев Е.Р. Решение задач вычислительной математики в пакетах Mathcad 12, MATLAB 7, Maple 9 / Е.Р. Алексеев, О.В. Чеснокова. – М.: НТ Пресс, 2006. – 496 с.
  2. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: учеб. для вузов – 10-е изд., стер. / Е.С. Вентцель. – М.: Высш.шк., 2006. – 575 с.
  3. Волков Н.И. Биоэнергетика спорта: монография / Н.И. Волков, В.И. Олейников. – М.: Советский спорт, 2011. – 160 с.
  4. Нильсен Э. Практический анализ временных рядов: прогнозирование со статистикой и машинное обучение: пер. с англ. / Э. Нильсен.  – СПб.: ООО «Диалектика», 2021. – 544 с.
  5. Рутковская Д. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы: пер. с польск. И.Д. Рудинского / Д. Рутковская, М. Пилиньский, Л. Рутковский. – М.: Горячая линия – Телеком, 2006. – 452 с.
  6. Янсен П. ЧСС, лактат и тренировки на выносливость: пер. с англ. / П. Янсен. – Мурманск: Изд-во Тулома, 2006. – 160 с.