Средства повышения экономичности

Задачи в спортивной подготовке являются, как правило, задачами нахождения того или иного оптимума поведения системы. Такие задачи тождественны задачам проблемы оптимальности в теории автоматического управления, занимающие в ней одно из центральных мест. Они реализуются различными методами. Одними из простейших являются методы экстремального управления, при которых в качестве критерия оптимальности используются минимум или максимум той или иной функции. В спорте это может быть, например, максимум скорости передвижения, или минимум знерготрат (ЧСС или У02) на постоянной скорости передвижения. Во втором случае может быть определен такой вариант двигательных действий, при котором производится наименьшая механическая работа, т.к. эти показатели энерготрат являются ее функцией. По этой функции, ЧСС = г" (А), при скорости передвижения = сопз1, где А - общая механическая работа, можно судить о степени экономичности двигательных действий спортсменов.

Более современным управлением поведением спортсмена является, так называемое, комбинированное экстремальное управление. В этом случае обеспечивается поиск и поддержание управляемой величины на экстремальном уровне. В процессе управления фиксируются исследуемые характеристики, которые сравниваются с входными воздействиями. Имея необходимый объем такой информации и, определив с помощью вычислительной техники передаточную функцию, можно найти оптимальную программу выполнения движений и, затем, перейти на режим программированного управления. Такой подход несет в себе элементы адаптации.

Вопросы адаптации являются важнейшими в теории управления. Большое значение они приобрели потому, что их

101

решение открывает возможности значительно более эффективного управления вообще и управления спортивными движениями в частности.

Под адаптацией биологического объекта «понимается любое приспособление организма к условиям их обитания, связанное с поддержанием функционального состояния гомеостатических систем организма» (Новосельцев В.Н., 1976). Адаптивную техническую систему отличает «способность автоматически без вмешательства человека-оператора, перестраивать программу движения» (имеется ввиду и программа вычислительной машины, и движения робота, и движения человека), «обеспечивать их устойчивость и надежную реализацию различного рода возмущений и неопределенности (Тимофеев А.В., 1980)

Ученые - специалисты в области кибернетики приходят к выводу о том, что явления в биологии могут быть интерпретированы с точки зрения задачи поиска экстремума. Процесс адаптации по их мнению может рассматриваться как «процесс минимизации некоторой функции штрафов, накладываемых на систему в связи с ее неприспособленностью к данным условиям». При обучении с применением технических устройств обеспечение функции адаптации отводится самонастраивающейся, обучающейся системе. При этом обучающая машина должна сохранить степень упрощения проблемы до предела, при котором показатель скорости обучения максимизирован, обеспечить подачу заданий в узкой, для каждого в своей области трудности для поддержания «интереса» и обеспечения доступности изучаемых задач. В кибернетике различают адаптивные обучающие машины, классы и комплексы. «Обучающий комплекс - это комплекс технических средств, предназначенный для автоматизации процессов обучения по максимально возможной разветвленной программе, как с непосредственным присутствием преподавателя, так и без него...Применение программ с большим разветвлением делает обучающий комплекс более обучающим» (А.И.Берг, В.А.Трапезников, 1963г.). В идеальном случае методы теории адаптивных систем позволяют решить проблему «оптимального функционирования объекта без предварительного определения вероятных характеристик среды и состояния объекта и дающие

102

возможность принимать решение на основе только текущей информации». Управление познавательной обучающей деятельностью базируется на использовании достижений в области логики, психологии, физиологии высшей нервной деятельности и отдельных систем жизнедеятельности человека, педагогики, а также кибернетики и математических теорий.

Адаптивное программируемое обучение исключает наиболее существенный недостаток обычного обучения - проблему циклической обратной связи. Главным аргументом использования системы дополнительных обратных связей является необходимость повышения разрешающей способности интуитивной системы оценки двигательных действий спортсмена. Это подтверждается опытами, в которых, например, получено, что погрешность оценки ритма у человека равно ± 90 мс, а погрешность оценки ЧСС ±6-7 уд/мин и, что дополнительная информация, подаваемая по зрительному или слуховому анализаторам, значительно улучшает возможности управления. Мнение о необходимости применения обратных связей подтверждается высказыванием Н.А.Берштейна о том, что «точность двигательного действия немыслима без непрерывного корригирования». В большинстве работ, касающихся дополнительных обратных связей указывается на эффективность использования световой и даже цветовой передачи информации. Имеет значение вид передачи: аналоговый, цифровой, основанной на перемещении стрелки или изменении площади с большей интенсивностью света. Важны форма и размеры этой площади. Специалисты приходят к мнению о большей эффективности зрительной аналоговой информации с прямоугольным индикатором, расположенным вертикально. Число отдельно реализуемых информационных каналов не должно превышать 5-6. Эти постулаты были использованы при проведении исследования по определению эффективности применения обратных связей в задачах повышения экономичности двигательных действий.

5.3. Результаты экспериментов по использованию
информационных   обратных   связей в   качестве