成人免费午夜在线观看,伊人久久精品,一区二区三区精品

當(dāng)導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)不可用時(shí)，洲際彈道導(dǎo)彈要擊中目標(biāo)，就要依賴(lài)“慣性制導(dǎo)系統(tǒng)”，里面用到復(fù)雜的陀螺儀來(lái)跟蹤導(dǎo)彈的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、確定方位和導(dǎo)彈所處的位置，非常笨重。科學(xué)家將高精度陀螺儀的重量減輕到十幾克，變成運(yùn)動(dòng)員能直接穿戴的姿態(tài)測(cè)量裝置，可以舒適地配戴在肩膀和其他關(guān)節(jié)區(qū)域。

中國(guó)航天科技集團(tuán)為游泳訓(xùn)練帶來(lái)的另一項(xiàng)技術(shù)是風(fēng)洞。風(fēng)洞被用于模擬游泳過(guò)程中所受的流場(chǎng)，測(cè)試不同技術(shù)動(dòng)作姿態(tài)和阻力，為運(yùn)動(dòng)員提供科學(xué)的參考。戴上姿態(tài)測(cè)量裝置后，游泳運(yùn)動(dòng)員被放置在風(fēng)洞中，他們?cè)谀骘L(fēng)中“模擬游泳”時(shí)，科學(xué)家進(jìn)行數(shù)據(jù)跟蹤并計(jì)算。風(fēng)洞試驗(yàn)通常用于研發(fā)飛機(jī)或?qū)?，但卻被中國(guó)航天科技集團(tuán)用于訓(xùn)練游泳和賽艇運(yùn)動(dòng)員。東京奧運(yùn)會(huì)上勇奪金牌的中國(guó)賽艇隊(duì)，也在訓(xùn)練中使用了風(fēng)洞。

訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)備當(dāng)然重要，但其作用也僅是更好的數(shù)據(jù)采集。最難的地方在于，如何通過(guò)數(shù)據(jù)分析出這樣的結(jié)論并提示運(yùn)動(dòng)員，這些結(jié)論又是否有效，比如：這是你向右呼吸的地方，但你抬頭抬得有點(diǎn)太多了。

美國(guó)人提高游泳運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)，也大量使用傳感器，而在數(shù)據(jù)分析上，數(shù)學(xué)家都參與了進(jìn)來(lái)。從數(shù)學(xué)上看，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員劃水時(shí)，他們產(chǎn)生的力指向游泳的不同方向。使用線性代數(shù)，可以計(jì)算每個(gè)方向的百分比。由于運(yùn)動(dòng)員的身體一直在運(yùn)動(dòng)，如何確定力實(shí)際上是朝著游泳的方向去的，就是最大的挑戰(zhàn)。

數(shù)學(xué)的用武之地在于，加速度計(jì)非常敏感，數(shù)據(jù)嘈雜，如何平滑數(shù)據(jù)以抑制噪聲，需要深入的數(shù)學(xué)理論。找出平滑嘈雜數(shù)據(jù)的正確方法，所需要的復(fù)雜數(shù)學(xué)，這正是美國(guó)科學(xué)團(tuán)隊(duì)的保密技術(shù)。

美國(guó)數(shù)學(xué)家肯·奧諾的目標(biāo)是幫助分析和提高一些美國(guó)最佳游泳運(yùn)動(dòng)員的表現(xiàn)，其基礎(chǔ)也是測(cè)量加速度、減速度和阻力。據(jù)他介紹，在最初的摸索階段，條件簡(jiǎn)陋，他們的做法也顯得業(yè)余。他用保鮮膜和為追蹤鯊魚(yú)設(shè)計(jì)的加速度計(jì)，從海洋技術(shù)公司購(gòu)買(mǎi)設(shè)備。借助保鮮膜，他把傳感器緊緊地包裹在運(yùn)動(dòng)員的腰上。有些游泳運(yùn)動(dòng)員太強(qiáng)壯了，保鮮膜無(wú)法固定，他就用妻子做的特殊皮帶，上面有一個(gè)小口袋用來(lái)放傳感器。一些傳感器對(duì)光非常敏感。所以不得不制作一些小塑料UV罩來(lái)保護(hù)它們。

通過(guò)高清視頻、加速度計(jì)和力槳，他記錄下運(yùn)動(dòng)員的游泳數(shù)據(jù)。他測(cè)試運(yùn)動(dòng)員在不同節(jié)奏下踢腿時(shí)如何游泳，測(cè)試他們的靈活性，在完成特定任務(wù)后他們有多累，以更好了解他們的能力。游泳測(cè)試期間，他會(huì)測(cè)量運(yùn)動(dòng)員的腿、臀部擺動(dòng)和手在三維空間中產(chǎn)生的力。

高清視頻通常每秒只能捕捉24個(gè)截圖，但每個(gè)傳感器每秒能提供512個(gè)力向量，揭示視頻看不到的東西。比如，運(yùn)動(dòng)員可能在離泳池端壁三劃的地方改變踢腿的執(zhí)行方式，導(dǎo)致他們浪費(fèi)時(shí)間，但用眼睛是看不到這一點(diǎn)的。

測(cè)試能尋找到運(yùn)動(dòng)員無(wú)緣無(wú)故減速的地方。比如，一些運(yùn)動(dòng)員在到達(dá)端壁執(zhí)行轉(zhuǎn)身動(dòng)作的過(guò)程中很掙扎，又比如一些運(yùn)動(dòng)員可能需要糾正他們的頭部位置，因?yàn)樵谒禄袝r(shí)他們實(shí)際上并不游泳。在奧運(yùn)會(huì)和世錦賽中，比賽可能取決于百分之一秒，這些事都很重要。

科技和數(shù)學(xué)不會(huì)撒謊，也不會(huì)讓運(yùn)動(dòng)員自欺欺人。根據(jù)大量的測(cè)量結(jié)果，在四種泳姿——自由泳、蛙泳、蝶泳和仰泳中，沒(méi)有任何人的效率超過(guò)60%，這聽(tīng)起來(lái)似乎不可思議。測(cè)量美國(guó)奧運(yùn)選手佩奇·馬登劃水和恢復(fù)時(shí)手的路徑后，計(jì)算發(fā)現(xiàn)，她游泳的第一圈中，右手產(chǎn)生的力有59.1%是在推動(dòng)她向她想去的方向前進(jìn)，但到了第八圈，只有42.1%的力量在推動(dòng)她前進(jìn)。她不僅更累了，而且她的動(dòng)作執(zhí)行已經(jīng)開(kāi)始瓦解。

佩奇·馬登

通過(guò)線性代數(shù)的知識(shí)和洞見(jiàn)，肯·奧諾團(tuán)隊(duì)給了佩奇·馬登一些如何以不同方式游泳的提示，第二天，在第八圈，她達(dá)到了接近50%。一個(gè)月后，她游出了個(gè)人最好成績(jī)。佩奇·馬登獲得了2024年巴黎奧運(yùn)會(huì)女子4X200米自由泳接力亞軍、女子800米自由泳季軍。

基于這些捕捉到的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，美國(guó)的科學(xué)團(tuán)隊(duì)會(huì)構(gòu)建運(yùn)動(dòng)員的“數(shù)字孿生”，可以理解為復(fù)雜系統(tǒng)和過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，可以在計(jì)算機(jī)中模擬運(yùn)動(dòng)員在不同條件下的比賽?？稀W諾團(tuán)隊(duì)收集了100多名美國(guó)頂級(jí)運(yùn)動(dòng)員的數(shù)千次游泳數(shù)據(jù)。他們可以把數(shù)字孿生的比賽數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較，進(jìn)行調(diào)整，并組裝出運(yùn)動(dòng)員應(yīng)該使用的最佳公式，比如，從跳水開(kāi)始時(shí)踢多少次腿，進(jìn)入轉(zhuǎn)身時(shí)手的位置在哪里，呼吸多少次，又以什么模式。這是為每個(gè)運(yùn)動(dòng)員量身定制的。

數(shù)字孿生之間的模擬比賽，還會(huì)樹(shù)立運(yùn)動(dòng)員的信心，數(shù)字競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手一開(kāi)始會(huì)領(lǐng)先，但后期會(huì)放慢速度，運(yùn)動(dòng)員會(huì)趕上。這會(huì)給受訓(xùn)的美國(guó)運(yùn)動(dòng)員一種額外的自信，好像他們不會(huì)輸，在他們心中認(rèn)為，如果我按照那個(gè)公式游泳，我就贏了比賽，會(huì)一直贏。

不過(guò)，據(jù)潘展樂(lè)說(shuō)，雖然他距離真正標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)還差很多，沒(méi)想到老外“比我還差”，“他們那種死肌肉沒(méi)用”。

最后，還應(yīng)該思考一下，物理手段的科技是否影響了體育競(jìng)賽的公平性。

體育競(jìng)賽的核心原則之一是公平競(jìng)爭(zhēng)。興奮劑的使用打破了運(yùn)動(dòng)員之間的自然平衡，并可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員的健康造成嚴(yán)重?fù)p害。

物理手段（如運(yùn)動(dòng)器材、訓(xùn)練設(shè)備、運(yùn)動(dòng)服裝等）在一定程度上被允許，是因?yàn)樗鼈兛梢员灰暈檫\(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練和比賽的輔助工具，不僅相對(duì)容易監(jiān)管和控制，也沒(méi)有像興奮劑那樣，直接作用于人體生理機(jī)能，而是需要運(yùn)動(dòng)員的技能和體能來(lái)實(shí)現(xiàn)性能提升，符合運(yùn)動(dòng)員通過(guò)訓(xùn)練和天賦來(lái)提升表現(xiàn)的體育精神。

興奮劑問(wèn)題一直是游泳項(xiàng)目的爭(zhēng)議點(diǎn)，如果說(shuō)，公眾的注意力被化學(xué)手段這類(lèi)科技的“黑暗力量”吸引，更多關(guān)注了與之有關(guān)的種族歧視、大國(guó)博弈、話(huà)語(yǔ)爭(zhēng)奪等焦點(diǎn)，那么數(shù)學(xué)、物理手段等科技的“光明力量”，可能處于一個(gè)被忽視的戰(zhàn)場(chǎng)。

隨著算力的發(fā)展、人工智能技術(shù)的進(jìn)步，科學(xué)方法一定會(huì)繼續(xù)刷新人類(lèi)速度極限，奧運(yùn)會(huì)也必然成為大國(guó)科技競(jìng)爭(zhēng)的舞臺(tái)。

本文系觀察者網(wǎng)獨(dú)家稿件，文章內(nèi)容純屬作者個(gè)人觀點(diǎn)，不代表平臺(tái)觀點(diǎn)，未經(jīng)授權(quán)，不得轉(zhuǎn)載，否則將追究法律責(zé)任。關(guān)注觀察者網(wǎng)微信guanchacn，每日閱讀趣味文章。