Цифровой двойник спортсмена: в ЮУрГУ откроется новая международная научная лаборатория

Сегодня на базе Южно-Уральского государственного университета успешно функционируют 8 международных научных лабораторий под руководством ведущих зарубежных ученых из США, Канады, Мексики, Великобритании, Франции, Словакии, Индии.

На прошедшем в стенах университета в июне 2019 года очном заседании Международного научного совета было одобрено открытие еще 4 лабораторий, одной из которых стала лаборатория цифрового движения для прорывных исследований в спорте. Ее открытие планируется в 2019 году на базе научно-исследовательского центра спортивной науки Южно-Уральского государственного университета. К сотрудничеству привлечены профессор Университета Париж-юг XI (Франция) Гийом Лаффае и доктор наук, профессор Белградского университета (Сербия) Миливой Допсай.

Директор НИЦ Виталий Епишев рассказал о планах и перспективах новой лаборатории.

– Какова цель открытия новой международной лаборатории ЮУрГУ?

– В профессиональном спорте большое внимание уделяется повышению спортивных результатов различными способами. Наиболее актуальными направлениями физической культуры и спорта, требующими дальнейшего изучения, являются проблемы подготовки спортсмена, повышение его силы, выносливости, скорости, не прибегая к использованию фармакологических препаратов. Целью создания новой международной лаборатории являются исследования, направленные на повышение тренировок с помощью цифрового контроля движений.

–  Как цифровизация может быть использована в спортивной науке?

– Процесс цифровизации, начавшийся с экономики, плавно затрагивает и другие сферы человеческой деятельности. Цифровые технологии проникают во все сферы деятельности человека, в том числе в процесс профессиональной подготовки спортсменов. Наша задача –создать цифровой двойник спортсмена, чтобы создать кинематическую модель для достижения высоких спортивных результатов. Для этого мы планируем создать базу данных кинематических параметров и математическую модель на основе многоуровневой нейронной сети, широко используемой в передовых исследованиях в спорте и медицине.

– Какое оборудование поможет добиться таких значительных результатов?

– Передовое оборудование, с которым мы будем работать в рамках проекта, позволит нам создать цифровую 3D модель идеальной техники спортсменов, что впоследствии поможет скорректировать их движения для достижения высоких результатов. Уже в июле 2019 года будет приобретен костюм Xsens – инерционная система захвата движений, которая ранее использовалась в основном при создании кино, игр, анимационных фильмов с использованием компьютерной 3D-графики. А также прибор цифровой пальпации мышц и сухожилий MyotonPRO. Кроме того, в работе лаборатории будет использовано имеющееся уникальное оценочно-диагностирующее оборудование Центра спортивной науки ЮУрГУ.

Фото: Эргоспирометрия

– Насколько актуальны планируемые исследования лаборатории цифрового движения?

– Проводимые исследования позволят создать технологии определения индивидуальных оптимальных параметров движения человека и технологии для разработки индивидуальных программ тренировок и реабилитации. Новые технологии физической нагрузки смогут изменить реабилитацию, увеличить её результативность. При этом индивидуальные исследования крайне дороги. Мы предлагаем создать математическую модель, которая в дальнейшем позволит создать аппаратно-программный комплекс, что позволит значительно сократить расходы.

–  Кто войдет в международную команду новой лаборатории?

– Спортивная наука все больше превращается в научную дисциплину, в которую вовлекаются специалисты из самых разных научных областей. В качестве ведущего ученого международной лаборатории цифрового движения ЮУрГУ привлечен профессор Университета Париж-юг XI (Франция) Гийом Лаффае – мировой специалист в области спорта и биомеханики, а также доктор наук, профессор Белградского университета (Сербия) Миливой Допсай , который занимается подготовкой элитных спортсменов, а также является научным руководителем по подготовке кадров высокой научной квалификации. Кроме того, в этом междисциплинарном проекте будут участвовать сотрудники и студенты ЮУрГУ – представители спортивного, инженерного и экономического направлений университета.

– Расскажите о планах и перспективах лаборатории цифрового движения ЮУрГУ.

– В планах создать собственное устройство, которое позволит быстро подобрать оптимальную программу для каждого спортсмена. В дальнейшем предполагается создание цифровой кинематической модели для диагностики и последующей реабилитации заболеваний позвоночника и суставов, профилактики спортивных травм. Мы уверены, что наши разработки помогут вывести Челябинскую область на лидирующие позиции в различных видах спорта. Ну и, конечно, работа международной лаборатории будет способствовать увеличению публикационной активности и повышению узнаваемости университета на мировом уровне.