乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估模型分析

李敬民

（大連財經(jīng)學(xué)院，遼寧 大連 116600）

0 引言

乒乓球作為中國國球，其訓(xùn)練效果歷來受到相關(guān)學(xué)者的重視。在乒乓球雙打過程中，需要構(gòu)建乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估模型，結(jié)合對乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估的特征分析，建立乒乓球雙打爆發(fā)力的分布模型，提高乒乓球雙打爆發(fā)力的同時，提高攻擊能力。研究乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估模型，對提高乒乓球雙打的競技水平具有重要意義［1］。

對乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估設(shè)計是建立在對乒乓球雙打爆發(fā)力的參數(shù)分析和特征統(tǒng)計信息分析基礎(chǔ)上，建立乒乓球雙打爆發(fā)力傳感信息采樣模型，采用乒乓球雙打爆發(fā)力的傳感序列結(jié)構(gòu)重組方法，進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估和特征重構(gòu)［2］。本文提出基于肌體耐力和爆發(fā)力特征聯(lián)合分析的乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估模型，采用模糊統(tǒng)計分析和量化博弈方法，進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練的效果自適應(yīng)預(yù)測和評估，最后進(jìn)行仿真測試分析，得出有效性結(jié)論。

1 乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練的力學(xué)參數(shù)分析模型

1.1 乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練參數(shù)信息采樣

建立乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練的力學(xué)參數(shù)分析模型，結(jié)合力學(xué)參數(shù)的統(tǒng)計分析和大數(shù)據(jù)采樣的方法，進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練的力學(xué)參數(shù)大數(shù)據(jù)融合處理，建立乒乓球雙打爆發(fā)力的慣性力矩分布模型，結(jié)合模糊信息融合特征提取方法，進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練的力學(xué)特征分布式重構(gòu)［3］。采用力學(xué)傳感器，進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力物理數(shù)據(jù)采集，采用球拍轉(zhuǎn)動分析的方法，得到乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練的數(shù)據(jù)采樣模型，得到球拍轉(zhuǎn)動示意圖如圖1所示。

根據(jù)圖1 的球拍轉(zhuǎn)動過程中的力學(xué)數(shù)據(jù)采樣模型，結(jié)合乒乓球訓(xùn)練過程中的人體力學(xué)特征分析，采用阻尼力和慣性力融合分析的方法，得到乒乓球雙打爆發(fā)力在支撐坐標(biāo)系O-xyz中的旋轉(zhuǎn)慣性參數(shù)為(xa,0)，各肢體中進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力的質(zhì)心Gi(xi,zi)，其中，i=1,2,3,4,5,6，在質(zhì)心Gi(xi,zi)中，進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力的特征分解，得到爆發(fā)力特征分解的表達(dá)式如下：

其中，q為爆發(fā)力分解弧度，l為力量分解弧度，x為慣性力特征。

對于zi，結(jié)合模糊度信息融合的方法，進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力特征重組［4］，建立乒乓球雙打爆發(fā)力和慣性力的約束關(guān)聯(lián)特征分布分別為：

構(gòu)建統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析模型，進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力輸出動能分析［5］，得到動能特征為： （2）

上式中，mi為爆發(fā)力動能特征，Ii為乒乓球雙打爆發(fā)力的慣性轉(zhuǎn)矩，采用模糊二值融合的方法，進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練參數(shù)信息采樣，根據(jù)特征采樣結(jié)果，進(jìn)行訓(xùn)練效果的自適應(yīng)評價［6］。

1.2 乒乓球雙打爆發(fā)力學(xué)特征分析

結(jié)合力學(xué)參數(shù)的統(tǒng)計分析和大數(shù)據(jù)采樣的方法，進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練的效果評價參數(shù)分析，建立乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評價參數(shù)的尋優(yōu)模型［7］，其對應(yīng)的質(zhì)心進(jìn)行轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動慣量，乒乓球雙打爆發(fā)力的運動勢能為：

乒乓球沖擊角度的Lagrange函數(shù)為：

結(jié)合運動力學(xué)特征分析方法，建立乒乓球雙打爆發(fā)力的輸出特征方程為：

上式中，Ti為乒乓球雙打爆發(fā)力的輸出作用力矩，用M表示人體進(jìn)行乒乓球雙打過程中的下肢質(zhì)量矩陣，用向量G表示乒乓球雙打爆發(fā)輸出的重力矢量，得到乒乓球雙打爆發(fā)力的關(guān)節(jié)力矩為：

采用慣性輸出穩(wěn)定性調(diào)節(jié)理論，在乒乓球雙打爆發(fā)力作用模式下，用θ（ii=1,2,…,6）表示乒乓球雙打爆發(fā)力的力學(xué)穩(wěn)態(tài)控制特征量，從而有：

根據(jù)上述，用M表示下肢質(zhì)量矩陣，用向量G表示乒乓球雙打的人體運動力學(xué)特征矢量，由此得到乒乓球雙打爆發(fā)力和慣性力的聯(lián)合特征分布mL3與mR3的關(guān)系式為：

綜合上面4個公式，可以計算出mL3和mR3的值。由此得到乒乓球雙打爆發(fā)力學(xué)特征演化模型如圖2所示。

2 訓(xùn)練效果評估模型優(yōu)化

圖2 乒乓球雙打爆發(fā)力學(xué)特征演化模型

2.1 肌體耐力和爆發(fā)力特征聯(lián)合分析

在上述建立的乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練的力學(xué)參數(shù)分析模型基礎(chǔ)上，結(jié)合力學(xué)參數(shù)的統(tǒng)計分析和大數(shù)據(jù)采樣的方法進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力學(xué)分析和訓(xùn)練效果評估［8］，采用模糊統(tǒng)計分析和量化博弈方 法，得 到 觀 測 樣 本 集xi，i=0,1,2,3，對 于zi，i=0,1,2,3。乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練的動能表達(dá)式為：

其中，Ii為乒乓球雙打爆發(fā)力的運動慣量。構(gòu)建乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估的解釋變量和控制變量模型，采用量化博弈方法進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果測評，得到爆發(fā)力分布關(guān)節(jié)點的空間轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

乒乓球的沖擊勢能表達(dá)式為：

建立乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估的量化分析模型［9］，得到乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估的Lagrange動力學(xué)方程為：

同理，根據(jù)肌力控制模型，建立肌體耐力和爆發(fā)力特征聯(lián)合分析模型為：

乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估輸出勢能為：

代入Lagrange 動力學(xué)方程式，得到肌體耐力和爆發(fā)力特征聯(lián)合結(jié)果為：

2.2 乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估輸出

構(gòu)建乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估的解釋變量和控制變量模型，根據(jù)參數(shù)尋優(yōu)結(jié)果進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估過程中的收斂性控制，訓(xùn)練效果評估的模糊更新公式為：

其中，xj(t)表示乒乓球訓(xùn)練效果評估的空間參數(shù)融合調(diào)度參數(shù)集，lj(t)表示爆發(fā)力的最大似然估計值，建立乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估的約束參量分布重組模型，得到最優(yōu)評價值分布為：

結(jié)合機器學(xué)習(xí)方法和自適應(yīng)融合分析方法，得到訓(xùn)練效果評估的量化式：

據(jù)參數(shù)尋優(yōu)結(jié)果進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估過程中的收斂性控制，提高評估的有效性，得到優(yōu)化輸出公式為：

綜上分析可見，基于肌體耐力和爆發(fā)力特征聯(lián)合分析的乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估，提高了乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練的有效評價和指導(dǎo)能力。

3 仿真實驗與結(jié)果分析

為了測試上述方法實現(xiàn)乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估的應(yīng)用性能，進(jìn)行仿真測試，實驗的算法設(shè)計采用Matlab 實現(xiàn)，乒乓球雙打爆發(fā)力的動作特征分布見表1。

根據(jù)表1 的爆發(fā)力輸出參數(shù)設(shè)定，進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估，得到發(fā)力特征參數(shù)采樣模型如圖3所示。

表1 乒乓球雙打爆發(fā)力的動作特征分布

圖3 乒乓球雙打爆發(fā)力參數(shù)采樣

根據(jù)圖3 的參數(shù)采樣分布，進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力的參數(shù)測試和評估，得到動態(tài)評估結(jié)果如圖4所示。根據(jù)參數(shù)尋優(yōu)結(jié)果進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估過程中的收斂性控制，得到評估輸出如圖5所示。

分析圖5 得知，本文方法能有效實現(xiàn)乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估，測試評估的準(zhǔn)確性，對比結(jié)果見表2。分析得知，本方法進(jìn)行乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估的精度較高。

4 結(jié)語

圖4 乒乓球雙打力學(xué)參數(shù)動態(tài)評估結(jié)果

圖5 乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估輸出

表2 乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估的精度對比

構(gòu)建乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估模型，在高乒乓球雙打爆發(fā)力的同時，提高了攻擊能力，本文提出基于肌體耐力和爆發(fā)力特征聯(lián)合分析的乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估模型，并結(jié)合統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行了實證分析，建立乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練的力學(xué)參數(shù)分析模型，結(jié)合力學(xué)參數(shù)的統(tǒng)計分析和大數(shù)據(jù)采樣的方法，進(jìn)行了乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練的效果評價參數(shù)分析，建立了乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評價參數(shù)的尋優(yōu)模型，采用模糊統(tǒng)計分析和量化博弈方法，進(jìn)行了乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練的效果自適應(yīng)預(yù)測和評估，構(gòu)建乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估的解釋變量和控制變量模型，根據(jù)參數(shù)尋優(yōu)結(jié)果進(jìn)行了乒乓球雙打爆發(fā)力訓(xùn)練效果評估過程中的收斂性控制，提高了評估的有效性，在指導(dǎo)乒乓球訓(xùn)練中具有很好的應(yīng)用價值。