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知識視角下?lián)魟τ?xùn)練比賽決策支持系統(tǒng)構(gòu)建及應(yīng)用

2013-02-21 07:16趙傳杰黃華勇
中國體育科技 2013年3期
關(guān)鍵詞:知識庫戰(zhàn)術(shù)教練員

王 杰,趙傳杰,黃華勇

1.Shanghai University of Sport,Shanghai 200438,China;2. Huawei Technologies Co.,Ltd.,Shenzhen 518129,China.

擊劍訓(xùn)練和比賽研究經(jīng)歷了數(shù)理統(tǒng)計分析、計算機數(shù)據(jù)采集、模擬評估等階段[12],形成了海量的知識資源,但這些知識大多散落在各種文獻、獨立的研究和教練員的腦海中,缺乏有效的管理和發(fā)掘,知識不能得到有效共享與傳承。從備戰(zhàn)2008年北京奧運會開始,我國體育部門已經(jīng)開始重視訓(xùn)練和比賽經(jīng)驗的總結(jié)以及知識的積累,著手建立國家體育信息平臺,促進教練員和運動員對訓(xùn)練模式的記錄和制勝經(jīng)驗的總結(jié),相關(guān)研究也初步構(gòu)建了擊劍比賽數(shù)據(jù)庫,但平臺的構(gòu)建尚處于數(shù)據(jù)庫階段,目前正在向兩個方向進行深入研究,其一,是海量數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化入庫,其二,是在數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上進行數(shù)據(jù)挖掘、知識發(fā)現(xiàn)和決策支持系統(tǒng)研究。

知識是指經(jīng)過人的思維整理過的信息、數(shù)據(jù)、形象、意向、價值標準以及社會的其他符號化產(chǎn)物,不僅包括科學(xué)技術(shù)知識,還包括人文社會科學(xué)的知識、商業(yè)活動、日常生活和工作中的經(jīng)驗和知識,人們獲取、運用和創(chuàng)造知識的知識,以及面臨問題做出判斷和提出解決方法的知識[4]。顯然,目前,關(guān)于擊劍訓(xùn)練和比賽的相關(guān)研究只有部分經(jīng)過整理,且沒有進行符號化的處理,尚處于待開發(fā)的階段。從信息技術(shù)的發(fā)展來看,信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)使計算機管理、處理、預(yù)測知識成為可能。

從知識的視角來看,知識可以分為隱形知識和顯性知識,隱性知識是指隱含經(jīng)驗類知識,它存在于員工的頭腦中或組織的結(jié)構(gòu)和文化中,無法用語言或書面材料進行準確描述,因此,不易被他人獲知,也不易被編碼[1]。教練員和運動員形成的對于訓(xùn)練和比賽的認識即為隱形知識。對訓(xùn)練和比賽中積累的相關(guān)數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘研究,使隱形知識顯性化,對專家知識加以歸納整理,使經(jīng)驗知識數(shù)字化,可以為擊劍訓(xùn)練和比賽提供決策支持。

知識管理是對包含數(shù)據(jù)、信息的廣義知識的創(chuàng)新生產(chǎn)、貯存、轉(zhuǎn)移和共享,以達到創(chuàng)新的目的、滿足顧客的需要[16]。為達到這一目標,進行知識庫的構(gòu)建是前提,以知識庫為平臺對比賽和訓(xùn)練中獲取的知識進行存儲,通過綜合推理和數(shù)據(jù)挖掘獲取全新的知識,并通過決策系統(tǒng)將其以數(shù)據(jù)或者信息的形式推送給教練員或運動員,達到訓(xùn)練和比賽知識共享的目的,這也正是知識創(chuàng)新和知識共享的目的。因此,擊劍訓(xùn)練和比賽知識庫的構(gòu)建是進行診斷分析以及開發(fā)專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)。本研究以構(gòu)建擊劍技、戰(zhàn)術(shù)知識庫為基礎(chǔ),研究了擊劍訓(xùn)練比賽決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)。

擊劍訓(xùn)練比賽決策支持系統(tǒng)由數(shù)據(jù)入口、知識庫和數(shù)據(jù)智能分析3部分組成,其中,數(shù)據(jù)入口由擊劍訓(xùn)練質(zhì)量監(jiān)控軟件、擊劍比賽臨場數(shù)據(jù)采集軟件、擊劍離線數(shù)據(jù)采集軟件組成,分別用于采集擊劍訓(xùn)練監(jiān)控獲取的數(shù)據(jù)、現(xiàn)場采集到的比賽技術(shù)數(shù)據(jù)和在賽后利用比賽錄像采集到的技術(shù)數(shù)據(jù)。知識庫是本系統(tǒng)的核心部分,負責結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的輸入、存儲、管理、分析和決策支持功能。該部分由賽事信息庫、比賽選手庫、技術(shù)分析庫和媒體網(wǎng)站知識庫構(gòu)成。決策支持系統(tǒng)的智能分析和輸出部分對應(yīng)于輸入也有3部分組成,分別有臨場比賽智能分析數(shù)輸出、離線比賽分析和知識平臺輸出。需要指出的是,本系統(tǒng)分別經(jīng)歷了訓(xùn)練計劃輔助系統(tǒng)研究、臨場比賽分析系統(tǒng)研究、離線比賽智能分析系統(tǒng)研究和知識庫研究等階段建設(shè)完成。

1 擊劍訓(xùn)練比賽決策支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)源

決策支持系統(tǒng)的輸入有4個數(shù)據(jù)源,分別是擊劍比賽臨場分析系統(tǒng)、擊劍比賽離線智能分析系統(tǒng)、擊劍訓(xùn)練計劃與訓(xùn)練質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)和擊劍訓(xùn)練比賽知識庫輸入接口(圖1)。其中,擊劍臨場比賽分析系統(tǒng)、擊劍比賽離線智能分析系統(tǒng)和擊劍訓(xùn)練計劃和訓(xùn)練質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)可以獨立作為軟件系統(tǒng)使用,本知識庫直接可以導(dǎo)入其錄入的后臺數(shù)據(jù),知識庫輸入接口集成在知識庫平臺上,不可以作為獨立軟件系統(tǒng)使用,這是因為在設(shè)計前3個軟件系統(tǒng)時,后臺的數(shù)據(jù)表格式比較統(tǒng)一,知識庫的數(shù)據(jù)庫格式則為重新設(shè)計。

圖1 本研究擊劍訓(xùn)練、比賽決策支持系統(tǒng)架構(gòu)示意圖Figure 1. The System Architecture of FTC-DSS

1.1 擊劍比賽臨場分析系統(tǒng)

擊劍比賽臨場分析系統(tǒng)[13]考慮到了擊劍比賽速度快、技、戰(zhàn)術(shù)采集復(fù)雜的特點,按照專家和教練員要求選取對于比賽最具有決定性作用的技、戰(zhàn)術(shù)指標作為采集對象。根據(jù)各劍種特點,分別將佩劍戰(zhàn)術(shù)勢態(tài)分為進攻、防守、反攻、對攻4種狀態(tài),花劍戰(zhàn)術(shù)分為進攻、防守、反攻3種狀態(tài),重劍戰(zhàn)術(shù)分為進攻、防守、搶攻、挑引4種狀態(tài),對應(yīng)得、失分分別進行采集。根據(jù)不同劍種的得、失分有效部位,將佩劍的有效部位分為頭部、上肢、軀干內(nèi)測、軀干外側(cè)和手,花劍的有效部位分為軀干、腰部、背部和肩部,重劍的有效部位分為頭部、上肢、軀干、大腿、腳和手,分別對應(yīng)得、失分進行采集。為便于教練員和運動員實時觀察比賽中的技、戰(zhàn)術(shù)發(fā)揮情況,軟件增加了視頻實時錄制功能,即利用攝像設(shè)備連接到計算機,可以實時拍攝到現(xiàn)場比賽情況。臨場分析軟件通過快捷鍵的相關(guān)操作,實現(xiàn)了比賽中的技、戰(zhàn)術(shù)指標值與比賽拍到錄像的關(guān)聯(lián),將比賽視頻片段分別進行標注,實現(xiàn)了比賽視頻片段的實時分類。在每場比賽結(jié)束進行比賽采集提交后,即得到了本場比賽基本的技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)??梢蕴峁┫率鰩追N模式的技、戰(zhàn)術(shù)統(tǒng)計分析:整場比賽技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、戰(zhàn)術(shù)勢態(tài)分析(分別對應(yīng)不同戰(zhàn)術(shù)勢態(tài))、部位分布情況分析、得、失分統(tǒng)計分析。統(tǒng)計的結(jié)果,以數(shù)據(jù)和合成視頻的狀態(tài)分別進行展示,如查詢頭部得分分析時,系統(tǒng)相應(yīng)檢索整場比賽中所有的頭部得分視頻片段,并進行視頻合成,方便教練員、運動員和研究人員觀察分析。系統(tǒng)在進行提交時,同時,已經(jīng)將每場比賽的數(shù)據(jù)遞交到Access數(shù)據(jù)庫,技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)表將作為知識庫的輸入源進行連接。臨場比賽分析系統(tǒng)的特征是指標簡單、采集速度快、查詢簡易、結(jié)果明確,但其也有缺點,如統(tǒng)計到的技術(shù)指標比較單一,由于時效上的要求,不能同時對比賽中的雙方進行數(shù)據(jù)采集。為了彌補這一缺陷,開發(fā)了擊劍比賽離線數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)。

1.2 擊劍比賽離線數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)

擊劍比賽離線數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)[9]可以更加細膩地對比賽中的數(shù)據(jù)進行采集,由于比賽錄像具有可以多次觀察重復(fù)分析的屬性,在開發(fā)擊劍離線采集分析系統(tǒng)時,對系統(tǒng)的指標值進行了進一步細化。除了可以采集進攻、防守、反攻等戰(zhàn)術(shù)勢態(tài)外,系統(tǒng)還增加了位置的采集。與臨場比賽分析系統(tǒng)類似,系統(tǒng)也具有視頻片段標志的功能,不僅實現(xiàn)了戰(zhàn)術(shù)勢態(tài)與視頻片段的關(guān)聯(lián)、得、失分與視頻片段的關(guān)聯(lián),還實現(xiàn)了擊(刺)打位置與視頻片段的關(guān)聯(lián)。離線采集分析系統(tǒng)與臨場分析系統(tǒng)的最大區(qū)別在于實現(xiàn)了比賽雙方數(shù)據(jù)的同時采集,這樣的采集方式不僅增加了A、B雙方的技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù),還實現(xiàn)了兩者之間技、戰(zhàn)術(shù)的關(guān)聯(lián),這與比賽實際更加接近,因為擊劍比賽是對抗性的,比賽中雙方的技、戰(zhàn)術(shù)互相制約、互相影響,從第一劍起始到一個回合結(jié)束構(gòu)成了一個戰(zhàn)(技)術(shù)鏈,這種采集方式便于后續(xù)進行數(shù)據(jù)挖掘研究,找出若干個有效的序列,為教練員和運動員提供參考。

1.3 擊劍訓(xùn)練計劃與訓(xùn)練質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)

訓(xùn)練和比賽是運動訓(xùn)練項目不可分割的兩部分,對比賽中的技、戰(zhàn)術(shù)特征進行采集分析也是為了便于有針對性地安排訓(xùn)練,以求在后續(xù)的比賽中采取相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)、克敵制勝。擊劍訓(xùn)練計劃與訓(xùn)練質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)[11]主要對日常訓(xùn)練中的情況進行記錄和跟蹤,發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練中存在的問題,為合理化提高運動員的技術(shù)水平提供數(shù)據(jù)依據(jù)。擊劍訓(xùn)練質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)綜合了國內(nèi)、外訓(xùn)練監(jiān)控軟件的優(yōu)勢,采用VB+Access數(shù)據(jù)庫開發(fā),具有訓(xùn)練計劃錄入、訓(xùn)練計劃實施跟蹤、訓(xùn)練質(zhì)量監(jiān)控和訓(xùn)練結(jié)果反饋等功能。其中,訓(xùn)練計劃錄入采用周期訓(xùn)練理論,將訓(xùn)練計劃分為多年訓(xùn)練計劃、年訓(xùn)練計劃、月訓(xùn)練計劃、周訓(xùn)練計劃、日訓(xùn)練計劃和課訓(xùn)練計劃分別錄入。課訓(xùn)練計劃遵循教練員撰寫訓(xùn)練計劃的格式,按照體能訓(xùn)練、技術(shù)訓(xùn)練、隊內(nèi)比賽等形式分別進行編制。訓(xùn)練質(zhì)量監(jiān)控部分用于控制擊劍運動員的訓(xùn)練量和訓(xùn)練強度,可以記錄訓(xùn)練總時間、有效訓(xùn)練時間、訓(xùn)練組次等參數(shù),最終計算出運動員的訓(xùn)練強度。

1.4 擊劍訓(xùn)練比賽知識庫接口

擊劍訓(xùn)練比賽知識接口基于知識庫平臺開發(fā),主要用于錄入在進行擊劍科研攻關(guān)和研究過程中形成的技術(shù)分析、訓(xùn)練數(shù)據(jù)和文獻資料等。對應(yīng)上述幾種文檔形式,知識庫接口包括運動員信息輸入、數(shù)字錄像資料輸入、比賽技、戰(zhàn)術(shù)分析文稿輸入和文獻資料輸入。知識庫接口以B+S的結(jié)構(gòu)開發(fā),后臺數(shù)據(jù)庫部署在重點實驗室的大型服務(wù)器上,需要錄入上述資料時,通過web平臺可以直接訪問。平臺支持DOC、XLS、PPT、HTML等格式的文檔資料入庫,還支持WMV、AVI、MPG等視頻格式的入庫,并且可以進行在線實時預(yù)覽和閱讀。知識庫接口采用集中式的輸入和輸出接口,可以分別按照比賽錄像、技、戰(zhàn)術(shù)分析、文獻資料等形式進行查詢。接口還提供了先進的全文檢索功能,例如:當輸入關(guān)鍵字“仲滿”時,可以檢索到數(shù)據(jù)庫中所有關(guān)于“仲滿”的數(shù)字資料。知識庫接口與上述3種系統(tǒng)不同的是,其輸入到知識庫的內(nèi)容同時以兩種形式存儲:文檔原本的格式和全文索引。保留文檔原本的形式可以方便科研人員在保證原有格式的條件下,采用隨機自帶的軟件進行瀏覽,而全文索引則可以按照文檔中任意關(guān)鍵字進行檢索。

2 擊劍訓(xùn)練比賽知識庫

擊劍訓(xùn)練比賽知識庫按照知識管理的理念來構(gòu)建,主要體現(xiàn)以下3個特點:分別為技、戰(zhàn)術(shù)知識的積累與共享性、技、戰(zhàn)術(shù)內(nèi)容的充實與創(chuàng)新性、平臺的交互性和運行的高效率,力求簡潔、高效。將網(wǎng)絡(luò)和已有研究數(shù)據(jù)充分整合構(gòu)建一個內(nèi)容詳實、數(shù)據(jù)多樣性的平臺是知識庫建立的前提,平臺的首要功能是提供信息服務(wù)的信息管理系統(tǒng),即把擊劍相關(guān)的數(shù)據(jù)、信息和知識管理起來,為中國擊劍隊教練員、運動員和科研人員提供相關(guān)的科研服務(wù),數(shù)據(jù)主要來源與已有技、戰(zhàn)術(shù)資料、訓(xùn)練計劃和訓(xùn)練監(jiān)控等,還有來源于國際劍聯(lián)、中國劍協(xié)、相關(guān)擊劍賽事網(wǎng)站提供的擊劍比賽比賽信息和技術(shù)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)平臺上運行,用戶可以方便地獲取所需要的比賽、訓(xùn)練或者相關(guān)信息,教練員和運動員能夠在已建立數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上進行相關(guān)評論和補充。不僅提供數(shù)據(jù)的快速查詢,還提供對視頻、圖片、文檔等多媒體格式的瀏覽和下載功能。

2.1 Web服務(wù)技術(shù)

Web Services技術(shù)是是一種全新的分布式計算模型,一經(jīng)推出就受到眾多企業(yè)用戶的支持,由于其接口和綁定都可以通過XML語言進行定義、描述和發(fā)現(xiàn),并且支持基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議,可以方便地與其他軟件系統(tǒng)進行交互,因此,具有自包含、自描述、模塊化和松耦合等特點[2,8]。

Web服務(wù)的操作對象由服務(wù)請求者、服務(wù)提供者和服務(wù)代理構(gòu)成,它們通過交互執(zhí)行查找、綁定和發(fā)布3項操作(圖2)。當服務(wù)請求者需要調(diào)用某項服務(wù)時,首先,利用服務(wù)代理提供的目錄去查找該項服務(wù),得到調(diào)用該服務(wù)的信息,然后,根據(jù)調(diào)用信息去提取業(yè)務(wù)提供者發(fā)布的服務(wù)。一旦提取了服務(wù)的調(diào)用信息,通信就在服務(wù)請求者和提供者之間直接進行,而無須再經(jīng)過服務(wù)代理[10]。

在基于web服務(wù)的擊劍訓(xùn)練比賽知識平臺上,教練員、運動員和科研人員同時是服務(wù)請求者。知識庫是服務(wù)提供者,負責數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)推理,通過指定算法將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識;網(wǎng)站平臺是服務(wù)代理機構(gòu),負責將后臺知識推理生成結(jié)果的傳送和知識表達。Web服務(wù)平臺實現(xiàn)了訓(xùn)練比賽數(shù)據(jù)的管理、數(shù)據(jù)到知識的轉(zhuǎn)化和數(shù)據(jù)的傳送與共享,是決策支持系統(tǒng)的核心所在。

2.2 擊劍訓(xùn)練、比賽知識表示方法

知識表示是將知識描述成計算機可以理解和接受的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),對知識進行表示以便進行相應(yīng)的推理與演繹,其表示方法決定了計算機挖掘和利用知識的有效性,其選擇得當程度決定了決策支持和專家系統(tǒng)的性能。擊劍比賽技術(shù)知識表示就是要尋求適合擊劍比賽技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)知識描述的方法,通過該方法實現(xiàn)每場比賽中運動員所采用技術(shù)的數(shù)據(jù)庫存儲和比賽中關(guān)鍵信息的數(shù)字化,在此基礎(chǔ)上進行推理和演繹,從不同角度實現(xiàn)比賽知識的獲取,為構(gòu)建擊劍專家系統(tǒng)提供基礎(chǔ)。知識表示的意義在于使擊劍比賽的技術(shù)特征成為便于計算機存儲和利用的結(jié)構(gòu),使比賽特征以知識元的形式在數(shù)據(jù)庫中保存下來,不僅實現(xiàn)了單場比賽的關(guān)鍵特征重現(xiàn),而且還便于進行數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)的研究。

圖2 web服務(wù)的架構(gòu)框圖Figure 2. The Web Service Framework

技、戰(zhàn)術(shù)知識總體上采用產(chǎn)生式規(guī)則表示法來建立,主要有以下3種形式[7]:

1.基本形式:“IF條件 THEN結(jié)論?!?/p>

2.多前提:當存在多個前提條件時,則在前提條件中用邏輯關(guān)系詞AND、OR或NOT來表達不同條件的組合。其具體表示形式如下:if條件1AND(OR、NOT)條件2 THEN結(jié)論。

3.對于非確定性、模糊性的專家知識,可采用以下的表示方式:

〈規(guī)則〉::=(〈適用條件〉→〈結(jié)論〉)&〈適用條件〉::=(〈條件描述〉∣〈約束定義〉)&〈條件描述〉::=(〈條件邏輯〉∣〈條件名〉)&〈條件邏輯〉::=(〈AND〉∣〈OR〉〈NOT〉)&〈條件名〉::=(〈字符串〉)&〈約束定義〉::=(〈可默 認〉∣ 〈可 列 舉〉)&〈權(quán) 重〉::= [0,1]&〈可 信度〉::=[0,1]。

表1 擊劍比賽指標體系一覽表Table 1. The Indicator System of Fencing Competition

2.3 擊劍訓(xùn)練、比賽知識的推理

知識推理是實現(xiàn)數(shù)據(jù)到知識轉(zhuǎn)化的動力來源,在知識表示的基礎(chǔ)上進行知識推理才能實現(xiàn)訓(xùn)練比賽數(shù)據(jù)到知識的轉(zhuǎn)化,才能將隱形知識轉(zhuǎn)換成顯性知識、孤立信息到系統(tǒng)知識的轉(zhuǎn)化。知識推理的方法有人工推理和及其推理兩種,人工推理即教練員和運動員通過觀察比賽獲取對于訓(xùn)練和比賽有用的知識,這些知識資源往往是隱形的,存在于教練員和運動員的腦海中,另外一種推理方式基于機器的知識推理,是通過一定的算法對數(shù)據(jù)進行挖掘和知識發(fā)現(xiàn),獲取有用的知識。本平臺采用基于屬性約簡的算法和決策樹算法進行知識的推理。屬性約簡算法用于從多屬性的數(shù)據(jù)集中約簡獲得對于比賽和訓(xùn)練最有意義的數(shù)據(jù),決策樹算法對訓(xùn)練和比賽中獲取的數(shù)據(jù)進行建模并構(gòu)建決策樹,最終獲得對制勝有決定意義的決策規(guī)則集。

2.4 擊劍訓(xùn)練、比賽知識庫的構(gòu)成

擊劍訓(xùn)練比賽技、戰(zhàn)術(shù)知識庫由賽事庫、選手庫、比賽分析案例庫構(gòu)成,它們共同構(gòu)成了知識庫的底層平臺,在此基礎(chǔ)上可以進行數(shù)據(jù)挖掘、知識推理和知識獲取。

賽事庫。以運動員的姓名、比賽年份、比賽地點、比賽場次等信息存儲賽事情況,并與比賽視頻相關(guān)聯(lián)。

選手庫?;拘畔彀诉\動員的基本信息,如姓名、性別、出生年月、籍貫、民族、學(xué)歷、所屬隊、性格、主要技術(shù)特點、經(jīng)歷、所獲榮譽等。該部分數(shù)據(jù)部分來源于國家擊劍隊提供的各劍種運動員信息,部分來源于中國擊劍協(xié)會和國家劍聯(lián)官方網(wǎng)站。

比賽分析案例庫。比賽分析庫包含了運動員比賽時的各項數(shù)據(jù)。本知識庫主要存儲了3年來國家擊劍隊參加的奧運會、亞運會、世錦賽和其他重要賽事的比賽錄像,并將比賽的相關(guān)信息也入庫,實現(xiàn)了比賽視頻與比賽信息的關(guān)聯(lián)。

擊劍比賽指標體系是根據(jù)擊劍不同劍種的規(guī)則與交鋒特點而建立的。本研究所采用的擊劍比賽指標體系[14]如表1所示,其宗旨是技、戰(zhàn)術(shù)指標最終能夠反映出各劍種技、戰(zhàn)術(shù)運用的特征及教練員的需求。擊劍技、戰(zhàn)術(shù)指標體系的建立主要有技術(shù)指標和有效部位指標兩個部分,技術(shù)指標用于診斷技術(shù)發(fā)揮情況,包括質(zhì)量和數(shù)量,有效部 位 指 標 用 于 發(fā) 現(xiàn) 得 分 或 者 失 分 的 部 位 分 布 情 況[5,6,14,15]。

根據(jù)事實庫的內(nèi)容進行合理推理才能形成最終的知識。技、戰(zhàn)術(shù)推理庫是各種規(guī)則的集合。本知識庫中的案例主要來源于課題組歷年來為國家隊備戰(zhàn)各大賽事所制作的多媒體技、戰(zhàn)術(shù)分析,包括我方技、戰(zhàn)術(shù)分析與主要對手技、戰(zhàn)術(shù)分析兩大部分。每個案例均以數(shù)據(jù)的形式描述了運動員的技、戰(zhàn)術(shù)特點,并結(jié)合教練員和運動員的本體感受進行了決策分析。

3 擊劍訓(xùn)練、比賽決策支持系統(tǒng)的輸出與應(yīng)用

擊劍訓(xùn)練比賽決策支持系統(tǒng)分別以賽事、技、戰(zhàn)術(shù)分析、媒體網(wǎng)站、專項資料4個中心構(gòu)建知識平臺(圖3),分別提供運動員、教練員和賽事信息的更新和查詢、技、戰(zhàn)術(shù)分析的更新和查詢、媒體網(wǎng)站的查詢和更新、專項資料的查詢和更新。系統(tǒng)構(gòu)架主要考慮對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的利用、訪問效率和安全性問題。平臺所需的大部分數(shù)據(jù)目前已經(jīng)具備,對這些數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)預(yù)處理和推理后以知識的形式提供給用戶使用,用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)的形式訪問視頻等多媒體數(shù)據(jù)。為保證訪問和下載這些數(shù)據(jù)的高速度,視頻格式采用流媒體格式wmv,搭建windows media service提供視頻在線瀏覽服務(wù)。由于提供在線訪問功能且都是一線的真實數(shù)據(jù),為保證訪問的安全性,采取技術(shù)數(shù)據(jù)與視頻資料分列存儲的方式。

圖3 本研究擊劍訓(xùn)練、比賽決策支持系統(tǒng)示意圖Figure 3. The User Guide of FTC-DSS

數(shù)據(jù)來源于國家擊劍隊提供的比賽視頻資料和錄像帶,在技、戰(zhàn)術(shù)實驗室進行數(shù)字化處理后進行存入知識平臺,比賽技術(shù)數(shù)據(jù)為歷屆大型賽事課題組制作的技、戰(zhàn)術(shù)分析,將視頻相對存儲路徑進行批量處理后錄入知識庫。比賽信息主要由國家擊劍隊結(jié)合國際劍聯(lián)和中國擊劍協(xié)會官方網(wǎng)站數(shù)據(jù)。運動員的基本信息、成績、排名等來源于國際劍聯(lián)網(wǎng)站,經(jīng)過軟件翻譯和手工調(diào)整后錄入數(shù)據(jù)庫。詳細的技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)分別來源于現(xiàn)有的技、戰(zhàn)術(shù)分析和擊劍比賽技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)庫,本研究主要是開發(fā)了接口用于將上述兩個數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入本庫。擊劍專項資料庫中參考文獻來源于相關(guān)期刊、擊劍課題組成員的往年研究報告、自編教材及碩、博士學(xué)位論文。

系統(tǒng)采用BS架構(gòu)設(shè)計,服務(wù)器設(shè)在實驗室,通過遠程訪問來獲取相關(guān)信息;由于是提供給教練員和運動員來使用,力求界面簡潔高效,系統(tǒng)采用集成界面進行全站搜索,前臺和后臺分別進行設(shè)計,前臺提供給用戶使用,力求簡潔,后臺供管理人員或數(shù)據(jù)更新人員使用,需提供相關(guān)的錄入功能。由于本系統(tǒng)的許多資源來源于相關(guān)網(wǎng)站及既有數(shù)據(jù)庫,所以系統(tǒng)需提供對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的搜索、分析和錄入功能,還兼容現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫,提供對已采集數(shù)據(jù)的導(dǎo)入功能。系統(tǒng)的不同模塊接入界面分別提供了賽事信息、技、戰(zhàn)術(shù)分析、專項資料庫和媒體網(wǎng)站4個接口,點擊相應(yīng)的鏈接可以進入。

3.1 擊劍賽事知識

賽事知識指每次賽事的常規(guī)信息,如賽事的舉辦時間、地點、賽事的比賽人數(shù)、賽事級別、賽事的名次、簽表等信息。擊劍賽事知識庫按時間先后來管理各項賽事,運動員信息庫相關(guān)聯(lián)。可按按劍種(男花個人、男花團體、女花個人、女花團體、男佩個人、男佩團體、女佩個人、女佩團體、男重個人、男重團體、女重個人、女重團體)、個人賽和團體賽隊名、賽事名稱(奧運會、世錦賽、世界杯、亞運會、亞錦賽、大運會)、時間進行分類。賽事知識庫實現(xiàn)了賽事信息與比賽視頻的關(guān)聯(lián),對每場比賽視頻分別進行了標注,用戶可根據(jù)要求檢索每場賽事中的比賽視頻并進行實時播放,軟件界面左側(cè)為檢索選項,右側(cè)為基于windows流媒體服務(wù)器的視頻播放插件,下側(cè)為比賽的相關(guān)信息,用戶在播放的同時可以對視頻進行播放、停止、暫停等操作。在賽事信息入庫后,可以按照年度、舉辦地、比賽級別等信息分別得到不同的檢索結(jié)果,方便地獲取某項賽事的舉辦情況。進行單場賽事的知識獲取顯得比較單調(diào),但把一個年度或者一段時間內(nèi)的賽事信息進行合并查詢時,可以通過對比獲取更多的賽事知識。再如,對某位運動員一段時間內(nèi)的賽事信息進行綜合查詢,可以獲取其成績和名次的變化情況、與不同對手的比分等信息,為調(diào)整其訓(xùn)練計劃制定不同技、戰(zhàn)術(shù)提供參考。

3.2 擊劍訓(xùn)練、比賽技、戰(zhàn)術(shù)知識

擊劍訓(xùn)練比賽技、戰(zhàn)術(shù)知識詳細的技術(shù)數(shù)據(jù)來源于現(xiàn)有的技、戰(zhàn)術(shù)分析文檔和擊劍比賽技、戰(zhàn)術(shù)分析采集數(shù)據(jù)庫。按劍種(男花個人、男花團體、女花個人、女花團體、男佩個人、男佩團體、女佩個人、女佩團體、男重個人、男重團體、女重個人、女重團體)、個人賽和團體賽隊名、賽事名稱(奧運會、世錦賽、世界杯、亞運會、亞錦賽、大運會)、時間進行分類??梢詸z索多媒體技、戰(zhàn)術(shù)ppt,軟件接口左側(cè)為技、戰(zhàn)術(shù)分析的檢索選項,右側(cè)為基于powerpoint插件的播放窗口,可以方便地控制技、戰(zhàn)術(shù)分析的頁面跳轉(zhuǎn)、窗口縮放、視頻鏈接等操作。通過4個接口能獲得運動員的比賽技、戰(zhàn)術(shù)分析,獲得其在單場比賽、多場比賽、單局比賽中整場技、戰(zhàn)術(shù)發(fā)揮情況,單項技、戰(zhàn)術(shù)發(fā)揮情況,各部位得、失分情況和在不同位置使用不同位置的有效性和頻率。

3.3 擊劍媒體網(wǎng)站知識和專項知識

各大門戶網(wǎng)站、單項協(xié)會網(wǎng)站有諸多關(guān)于運動員和各項賽事的技術(shù)資料、報道和評論等,這些知識形式不統(tǒng)一、內(nèi)容散落,但其中卻集中了許多通過技術(shù)分析部容易獲取的知識。這些知識對于運動員備戰(zhàn)、訓(xùn)練和參賽均具有非常重要的影響作用,但長期以來得不到合理的采集和使用。本研究通過訪問網(wǎng)站所得到的信息能夠下載并保存在指定的文件中。網(wǎng)站主要包括國際劍聯(lián)網(wǎng)(主要用于查詢國際比賽信息、運動員比賽成績、運動員積分、運動員基本信息等)、中國擊劍協(xié)會網(wǎng)(主要用于查詢國內(nèi)比賽信息)、新浪網(wǎng)(主要用于查詢優(yōu)秀擊劍運動員的基本信息)、搜狐網(wǎng)(主要用于查詢對擊劍比賽和運動員的評述)等。窗口列舉了常用的關(guān)于擊劍項目的網(wǎng)站,其中,在鏈接到國外網(wǎng)站時,還可提供頁面信息自動翻譯為中文的功能,可以便捷地獲取擊劍賽事信息、優(yōu)秀運動員動態(tài)信息等。

文獻信息是進行專項理論研究、教練員運動員學(xué)習的重要補充,長期以來主要依靠書籍學(xué)習來完成。但數(shù)字化信息廣泛傳播和使用的今天,電子文獻資料已成為進行科學(xué)研究和業(yè)務(wù)學(xué)習的重要組成部分,也成為年輕教練員和運動員非常青睞的學(xué)習工具,但專業(yè)的文獻數(shù)據(jù)庫使用起來較為專業(yè)且分布在不同的數(shù)據(jù)庫中,本研究通過構(gòu)建擊劍專項的文獻資料庫來輔助教練員、運動員學(xué)習和研究。文獻信息涵蓋了體育教育理論、運動訓(xùn)練理論、運動生理生化理論、計算機基礎(chǔ)學(xué)習理論、擊劍技、戰(zhàn)術(shù)分析理論、擊劍規(guī)則和裁判理論等方面的內(nèi)容,力求為運動員和教練員提供比較完備的知識服務(wù)平臺。文獻資料庫還將擊劍科學(xué)研究的最新成果報告、書籍等信息也錄入數(shù)據(jù)庫,讓運動員和教練員了解最新的專項研究動態(tài),以提高其自覺運用科技手段服務(wù)訓(xùn)練和比賽的能力。文獻資料庫用于管理擊劍科研和學(xué)習的相關(guān)電子文獻和書籍等,采用簡單檢索的方式,即只需輸入作者、題名或關(guān)鍵詞即可獲取相應(yīng)的文獻知識。文獻資料檢索接口庫支持doc、pdf、caj等常見文檔格式,客戶機上安裝了相應(yīng)軟件即可方便進行閱讀。

4 總結(jié)

擊劍訓(xùn)練比賽決策支持系統(tǒng)的構(gòu)建融合了擊劍臨場比賽分析數(shù)據(jù)庫、離線智能分析數(shù)據(jù)庫、訓(xùn)練計劃和訓(xùn)練質(zhì)量監(jiān)控數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)了比賽視頻、比賽技術(shù)分析、訓(xùn)練計劃、專項文獻資料等多種異構(gòu)數(shù)據(jù)源的融合,為整合擊劍訓(xùn)練和比賽中獲取的各種研究資源提供了基礎(chǔ)平臺,為進行數(shù)據(jù)挖掘和關(guān)聯(lián)研究奠定了基礎(chǔ)。系統(tǒng)用產(chǎn)生式規(guī)則方法解決了擊劍比賽技、戰(zhàn)術(shù)的知識表示問題、采用屬性約簡的方法解決了比賽技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)推理的問題,與基于本體領(lǐng)域的知識表示方法相比[3],具有易于解釋和操作等優(yōu)點,具有良好的跨平臺和可移植性,應(yīng)用實踐表明,系統(tǒng)通過訓(xùn)練比賽數(shù)據(jù)、信息到知識的轉(zhuǎn)化實現(xiàn)了知識的創(chuàng)新與共享。

[1]韓濤.知識視角下的企業(yè)進化及其策略研究[D].天津:天津大學(xué)博士學(xué)位論文,2009:12.

[2]賀財平,覃事剛,劉建勛.web服務(wù)搜索引擎的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機應(yīng)用與軟件,2011,28(1):44-117.

[3]黃華勇.奧運競技體育項目技、戰(zhàn)術(shù)分析知識庫的研究與實現(xiàn)[D].南京:南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2008:1-71.

[4]李蕾.建設(shè)項目知識管理的理論研究與實證分析[D].武漢:武漢理工大學(xué)博士學(xué)位論文,2007:25-26.

[5]李維仁,趙傳杰,王軍.奧林匹克擊劍[M].北京:人民體育出版社,2001:14-17.

[6]體育院校通用教材.擊劍[M].北京:人民體育出版社,1996:3-54.

[7]王群,馬如宇,陸晴友,等.人工髖關(guān)節(jié)優(yōu)選專家系統(tǒng)知識庫的構(gòu)建[J].機電一體化,2004,(2):91-92.

[8]夏敏,陳平.Web服務(wù)安全關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用,2009,(3):69-71.

[9]虞麗娟,凌培亮,章建成,等.競技體育對抗性項目技、戰(zhàn)術(shù)分析與診斷系統(tǒng)研究[R].上海:上海市科委重點科技攻關(guān)計劃,2010:117-129.

[10]岳昆,王曉玲,周傲英.Web服務(wù)核心支撐技術(shù):研究綜述[J].軟件學(xué)報,2004,15(3):428-441.

[11]張輝,趙傳杰,劉穎華,等.擊劍訓(xùn)練計劃與訓(xùn)練質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[J].上海體育學(xué)院學(xué)報,2008,32(6):43-47.

[12]趙傳杰,馬德云,張輝,等.佩劍技、戰(zhàn)術(shù)分析與實力評估系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].上海體育學(xué)院學(xué)報,2008,32(2):90-93.

[13]趙傳杰,劉穎華,張輝.擊劍比賽視頻數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用[J].上海體育學(xué)院學(xué)報,2006,30(6):56-63.

[14]趙傳杰,張輝.擊劍比賽技、戰(zhàn)術(shù)分析理論與實踐[M].北京:人民體育出版社,2010:72-75.

[15]趙傳杰,王健.對當今世界男子佩劍技、戰(zhàn)術(shù)特征分析[J].中國體育科技,2002,38(12):37-38.

[16]朱祖平.芻議知識管理及其體系框架[J].科研管理,2000,21(1):19-25.

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