УДК 303.732.4.
ФОМЕНКО А.А.
Научно – исследовательский институт деятельности в экстремальных условиях Омск, Россия
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИГРОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЗАЩИТНИКОВ СБОРНОЙ РОССИИ ПО ХОККЕЮ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИБРИДНЫХ
НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ
Введение
В кратковременных турнирах по хоккею, каким является чемпионат мира, где малейшая ошибка отдельной линии может привести к вылету команды из соревнования, успешность игры защитной линии зачастую определяет эффективность игровой деятельности всей команды.
На линию защиты возлагается большая нагрузка, поскольку кроме непосредственных функций, таких как разрушение атак и сдерживание отдельных нападающих команды соперников, защитники начинают атаки собственной команды и регулируют баланс в средней зоне ледовой площадки. Не стоит забывать, что игроки линии защиты напрямую несут ответственность за пропущенные шайбы, а также, оберегают физическое и психологическое состояние своего вратаря, оттесняя нападающих, провоцирующих стычки во вратарской зоне. Также защитники являются необходимым связующим звеном при реализации системы, заложенной тренером на конкретный матч.
Конкурентоспособная сборная должна строиться по принципу, когда защитная линия команды эффективно взаимодействует с линией нападения в процессе игры. Но для этого требуется решить вопрос об оценке эффективности игровой деятельности каждой из линии команды. В данном случае возникает необходимость выявления критериев, для дальнейшего создания методики оценки эффективности игровой деятельности хоккеистов в команде, учитывающей вклад каждого хоккеиста в игровую деятельность отдельной линии и команды в целом. Однако на сегодняшний день, в период технических достижений и возможностей современного математического аппарата, наблюдается отсутствие инструментария, который способен решать такие задачи. И зачастую к успеху команду приводит тренер с большим опытом и умением управлять отдельными линиями и хоккеистами на уровне интуиции.
Цель исследования
Определить возможности применения гибридных нейронных сетей для оценки эффективности игровой деятельности хоккеистов в команде по заданным критериям.
Методы исследования
Алгоритм определения эффективности игровой деятельности хоккеистов в команде построен с помощью визуального алгоритмического языка программирования ДРАКОН (http://drakon.su/). Для оценки эффективности игровой деятельности хоккеистов в команде применялись гибридные нейронные сети [2], построенные с использованием Matlab 7.14.
Задача классификации решалась с помощью вероятностной нейронной сети LVQ. Ошибка обучения составила 0,02. Анализ результатов осуществлялся с использованием методов описательной статистики, когнитивного анализа, инфографики [1]. В исследовании задействована группа экспертов, в состав которой вошли три тренера высшей категории.
Основой для статистического анализа послужили данные с официального сайта Международной федерации хоккея с шайбой (IIHF). Оценивались показатели эффективности игровой деятельности хоккеистов сборной России, ставших чемпионами мира по хоккею с
328
PLAYER STATISTICS BY TEAM RUSSIA. Анализировалась индивидуальная статистика игроков линии защиты на предварительном и решающем этапах турнира (http://stats.iihf.com/Hydra/272/IHM2720RUS_83_10_0.pdf).
Результаты исследования
На начальном этапе исследования разработан алгоритм определения эффективности игровой деятельности хоккеистов в команде (рис.1).
Рис.1. Алгоритм определения эффективности игровой деятельности хоккеистов в команде
Для оценки эффективности игровой деятельности хоккеистов защитной линии в сборной России по хоккею, экспертами на основании анализа официальной статистики чемпионата мира 2012 выделены критерии, представленные в таблице 1.
Таблица 1 – Критерии эффективности игровой деятельности защитников
Критерии Определение Диапазон
значений Х1 Количество проведенных игр 0 ≤ Х1 ≤ 10 Х2 Количество забитых голов 0 ≤ Х2 ≤ 2 Х3 Количество отданных передач 0 ≤ Х3 ≤ 5 Х4 Количество набранных очков 0 ≤ Х4 ≤ 7
Х5 Штрафное время 0 ≤ Х5 ≤ 8
Х6 Коэффициент полезности «+/–» 0 ≤ Х6 ≤ 12 Х7 Количество бросков по воротам 0 ≤ Х7 ≤ 30 Х8 Среднее время на площадке за игру 0 ≤ Х8 ≤ 21
Эффективность игровой деятельности хоккеистов защитной линии (Y) оценивалась экспертами по десятибалльной шкале (табл.2). Значения критериев на рисунке 2.
Таблица 2 – Фрагмент обучающей выборки для гибридной нейронной сети
№ Х1 Х2 Х3 Х4 Х5 Х6 Х7 Х8 Y
1 10 2 5 7 8 10 30 20,32 10
2 10 2 1 3 2 5 10 17,40 7
3 5 1 3 4 25 6 10 18,05 6
4 10 0 4 4 4 4 11 14,10 5
5 7 1 3 4 4 9 6 18,52 8
6 9 2 2 4 4 12 13 18,58 9
7 7 0 1 1 0 3 6 15,32 6
8 10 1 3 4 4 4 23 18,15 7
330
Рис.2. Анализ критериев эффективности игровой деятельности защитников.
Все десять поединков (критерий Х1) отыграли четыре защитника: Илья Никулин, Денис Денисов, Евгений Медведев и Никита Никитин. Дмитрий Калинин в пятой игре на предварительном этапе со сборной Швеции получил 5+20 минут штрафа и удаление до конца поединка. В дальнейшем на него была наложена дисквалификация на три матча за недисциплинированное поведение и нанесение травмы нападающему Юхану Франзену. Тем самым Калинин выпал из системы игры сборной России и нанес определенный урон эффективности защитной линии команды, что все же не повлияло на итоговый результат успешного выступления сборной. Значения ниже показателя средней функции (8,5) по критерию Х1, кроме Калинина, отмечены у Евгения Бирюкова и Евгения Рясенского.
Наибольшая результативность критерия Х2 (количество забитых голов) отмечена у Ильи Никулина, Дениса Денисова и Алексея Емелина, забивших по 2 шайбы на турнире при значении средней функции 1,1.
По показателям критерия Х3 (количество отданных передач) доминировали Илья Никулин (5 передач) и Никита Никитин (4), игравшие в одной паре защитников на протяжении большей части чемпионата. Также показатели выше значения средней функции (2,8) отмечены у Дмитрия Калинина, Евгения Бирюкова и Евгения Медведева.
Самая высокая эффективность игровой деятельности защитников по критерию Х4
(количество набранных очков) выявлена у Ильи Никулина. Значения ниже средней функции (3,9) отмечены у Дениса Денисова и Евгения Рясенского.
Единственным отрицательным критерием в данной группе является Х5 (штрафное время). Самый высокий показатель отмечен у Дмитрия Калинина – 25 минут. Стоит отметить, что до получения дисциплинарного штрафа, Калинин не набрал ни одной минуты штрафного времени. Значение выше показателя средней функции (6,4) выявлено у Ильи Никулина – 8 минут штрафного времени. Евгений Рясенский за семь проведенных игр не набрал ни одной минуты штрафа.
Критерий Х6 (коэффициент полезности «+/–») доминировал у Алексея Емелина - 12 единиц. Значения выше показателя средней функции (6,6) отмечены у Ильи Никулина и Евгения Бирюкова - 10 и 9 единиц соответственно.
Значение критерия
Никулин Денисов Калинин Никитин Бирюков Емелин Рясенский Медведев Средняя функция
Наибольшее количество бросков по воротам (критерий Х7) нанес Илья Никулин - 30 бросков. Причем, показатель капитана сборной превышает значение средней функции (13,6) на 16,4 единиц. Также значение выше средней функции замечено у Евгения Медведева, которое составило 23 единицы.
Лидером по показателю критерия Х8 (среднее время, проведенное на площадке за игру) явился Илья Никулин (20,32). У защитников Никиты Никитина и Евгения Рясенского отмечены показатели ниже средней функции (17,6).
Выводы:
1. Разработан алгоритм определения эффективности игровой деятельности хоккеистов в команде.
2. Выявлены критерии эффективности игровой деятельности хоккеистов защитной линии.
3. Успешно проверена возможность применения гибридных нейронных сетей для оценки эффективности игровой деятельности хоккеистов в команде по заданным критериям.
Литература
1. Баргесян А.А. Технологии анализа данных: Data Mining, Visual Mining, Text Mining, OLAP / А.А. Баргесян, М.С. Куприянов, В.В. Степаненко, И.И. Холод. – СПб: БХВ – Петербург. – 2007. – 284 с.
2. Лесохин В.З. Разработка бизнес-процессов совместных инвестиций с применением ППП МАТЛАБ – нейронные сети. – СПб: Изд-во СПбГУЭФ. – 2011. – 90 с.