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體育計算機分會:體育計算機(信息技術)應用現狀與展望

來源: 發布日期:2011-10-27 22:39:51瀏覽:24264次

 

體育計算機(信息技術)應用現狀與展望

The Prospect and Application of Sports Computer (Information Technology)

韓健 高級工程師 國家體育總局體育信息中心

鐘亞平 教授 山東體育學院

王金羽 高級工程師 國家體育總局體育信息中心

雷釗 教授 哈爾濱理工大學

   Hanjian   Senior Engineer.  ChinaSportInformationCenter

   Zhong,Yaping  Professor.ShandongSportUniversity

Wangjinyu   Senior Engineer.  ChinaSportInformationCenter

   Leizhao  Professor.HarbinUniversityof Science Technology

                                                               

Foreword: The 2008 Beijing Olympic Games provides golden opportunity for sports computer (information technology) application. In recent years, the informationized construction and information technology application inChinasports field got more extensive and deep development. This paper discusses the current development, existing problems and developing prospect of sport information technology applied in large-scale sport game, electrical government affair, athletic training and school physical education teaching.

2008北京奧運會給體育計算機(信息技術)應用帶來極大的發展契機。近年來,我國體育系統信息化建設和信息技術應用得到更為廣泛、深入地發展。本文將在大型綜合性運動會、電子政務、運動訓練、學校體育教學等幾個主要應用方面論述發展近況、存在問題、發展前景。

隨著現代科技的發展,信息技術在奧運會、洲際、地區和國家的大型綜合性賽事上得到了廣泛的應用,同時在大型綜合性賽事上需要以跨地域的廣域網絡和以城市為核心的城域網絡為依托,建設符合各運動項目應用的局域網絡、無線網絡和相應的應用信息系統,它將是大型綜合性賽事重要的籌建內容,因此建設適應各類賽事應用需要并且符合本國國情的大型信息系統是承辦組委會需要認真考慮并實現的重要建設項目。本文就運動會信息系統建設項目、系統功能等方面闡述近年狀況和展望。

近幾年,我國電子政務的建設穩步向前推進。電子政務在轉變政府職能、建設服務性政府、提高政府管理能力、決策能力、應急能力等方面的作用逐漸發揮;信息資源的開發利用及共享倍受關注;“以公眾為中心的服務理念已被更多的人所接受。國家體育總局積極貫徹落實黨中央、國務院信息化戰略決策與部署,加強了對體育信息化的領導,加大了信息化建設的投入,體育信息化建設取得了長足的發展。主要表現在以下幾個方面: 電子政務的基礎建設取得明顯成效; 辦公信息化又有新突破;網站建設取得飛速發展; 業務應用系統的建設呈現良好勢頭等。

以計算機技術和網絡技術為代表的信息技術對運動訓練領域全方位的滲透和介入已成為當今競技體育發展的主要趨勢之一。其應用主要體現在輔助教練進行動作技戰術講解、訓練數據采集與存儲、運動數據檢索與分析、運動圖形識別與處理、技術診斷與仿真、訓練器材智能化開發等方面。先進的信息技術能夠使訓練更加系統化和科學化,極大的提高訓練效率和運動成績。

體育教學是學校體育工作的主旋律,是培養全面發展合格人才的重要組成部分。計算機技術進入學校體育工作,優化了體育教學過程,提高了體育教學效果,是體育教學與管理追求的目標,也是提高體育教學質量的根本途徑。許多學校開展了計算機應用于學校體育教學的更加深入實際的研究,同時在學校體育管理、教學訓練、體質測試等方面也取得了實質性進展,取得了大量的顯著成果。

正文

      一、  大型綜合性運動會信息系統建設的現狀和展望

   大型綜合性運動會的信息系統建設是任何一個綜合性體育賽事必須要建設的重要項目,在我國由國家體育總局主辦,各地方政府承辦的大型綜合賽事有四年一次的全國運動會、全國城市運動會、全國冬季運動會和體育大會,在亞洲范圍內舉辦的大型綜合性賽事有由亞奧理事會主辦,由各承辦國承辦的亞運會、亞洲冬季運動會、亞洲室內運動會、亞洲沙灘運動會的賽事,由國際奧委會主辦,由各承辦國城市承辦的奧運會和各州舉辦的各項大型綜合性賽事,信息系統系統建設成為了各項賽事組委會籌備工作的重中之重的籌備內容,信息系統是各項綜合性體育賽事的中樞神經系統,是支撐運動會能夠順利進行的關鍵性的應用環境。

   隨著現代科技的發展,信息技術在奧運會、洲際、地區和國家的大型綜合性賽事上得到了廣泛的應用,同時在大型綜合性賽事上需要以跨地域的廣域網絡和以城市為核心的城域網絡為依托,建設符合各運動項目應用的局域網絡、無線網絡和相應的應用信息系統,它將是大型綜合性賽事重要的籌建內容,因此建設適應各類賽事應用需要并且符合本國國情的大型信息系統是承辦組委會需要認真考慮并實現的重要建設項目。

(一) 信息系統需要建設的項目和實現功能

籌備大型綜合性運動會并服務于賽事的應用場所除用于比賽的各場館建設以外,還需要建設:數據處理中心、備份數據中心、技術中心(集成測試實驗室)、注冊制證中心和各分中心、官方網站、主新聞中心、廣播中心、指揮調度中心等一系列的重要場所,這些場所將具備運動會的各種應用功能,根據運動會的規模和服務對象的不同,建設的方式和規模和將有所不同。

1)數據處理中心(PDC):數據處理中心是大型綜合性運動會的心臟,將對運動會的人員數據、競賽數據、物流數據、組委會的運行數據、信息發布數據,各類運行保障數據進行處理和管理的重要場所,集中了運動會的主數據交換機、路由器、各類光纖接入設備、主服務器、操作終端、保障設備等數量龐大的設備群。主要分為機房區、保障區、運行操作區、網絡管理區等。

2)技術中心(集成測試實驗室):在運動會前要對綜合系統和各運動項目的系統進行綜合測試、調試和實驗,確保運動會的各種應用軟件,計時記分設備,現場LED顯示屏、電視轉播等各種系統能夠按設計實現的前期應用實驗場所環境。主要分為綜合系統調試區、每個競賽項目實驗調測區(將分為競速項目測試區、評分項目測試區、對抗項目測試區、球類項目測試區、綜合項目測試區等區域)。目前國內舉辦的綜合性運動會由于信息系統建設的各分系統承擔單位比較分散,所以很難組織起單一項目的綜合測試,給系統的運行帶來了很多隱患,奧運會和洲際性運動會信息系統中各分系統的建設承擔單位相對很集中,給各單一項目的實驗室綜合測試帶來了極大的方便,經過單一項目綜合集成測試的環節,為各系統的可靠性運行奠定了堅實的基礎。目前國內舉辦的大型綜合性運動會和洲際性運動會也在逐步形成單一項目集成測試的體系,以保證單一項目在比賽期間的可靠運行。

3)注冊制證中心和各分中心:人員的注冊和制證是運動會成敗的關鍵性籌備工作,將實現國際奧委會、亞奧理事會、國際各單項體育組織、亞洲各單項體育組織、各國貴賓和嘉賓、各國代表團、代表隊的團官員、隊官員、運動員、教練員、隊醫、組委會官員、技術保障人員、各項目競賽委員會官員、場館工作人員、志愿者、安保人員、觀摩團、贊助商。。。。。。等各類人員按照主辦單位和組委會的規定注冊和制證,同時還將產生開、閉幕式和預演、臨時工作證等項目繁多的臨時證件。注冊制證系統將根據功能和服務對象建設并設立主注冊中心、主制證中心、機場、車站、港口、貴賓駐地、團部駐地、等位置的服務機構和體系,提供各類人員方便注冊制證服務。根據運動會的規模和注冊制證的對象,目前國內的大型綜合性運動會將要建設注冊中心和制證中心各一個,洲際性運動會一般情況下為給各國來華人員提供便捷周到的服務,將要建設多個制證分中心。

4)官方網站:官方網站是國際性大型綜合賽事信息發布的重要應用場所,需要對運動會的各類靜態信息,動態信息,圖像信息,視頻信息進行發布,主要分為機房、技術保障區和編輯制作區。官方網站是任何類型綜合性運動會都要建設的項目,是賽事組委會對外發布信息的唯一窗口。

5)主新聞中心(MPC):主新聞中心是提供各國新聞機構工作的場所,服務對象是各國新聞機構的記者。主要分為記者工作區、新聞發布區、出租工作區、對外服務區、休閑區。國際和國內大型綜合賽事都將建設主新聞中心,在各競賽場館還要建設分新聞中心,為各國和國內的文字及攝像記者提供良好的各類新聞服務。

6)國際廣播中心(IBC):國際廣播中心是各國或國內的電視臺進行轉播的重要工作場所,同時為亞廣聯或國內電視臺提供公眾信號服務,主要分為機房、技術保障區、出租演播區。奧運會和亞洲級別的運動會,國際廣播中心是必須建設的項目,國內舉辦的大型綜合性賽事主要利用主播臺的建筑群,各場館的轉播信號通過微波或光纖將轉播信號傳送到廣播中心。

7)指揮中心:指揮中心是組委會在籌備期間和大會運行期間對大會進行運行指揮的場所,主要服務于大會的指揮機構,主要應用是作為大會的指揮、競賽、大型活動、交通、安全保衛等各類機構。包括視像會議區、組委會領導工作區、競賽指揮中心區、車輛指揮調度區、安保指揮調度區。近幾屆全國運動會、全國城市運動會、亞洲冬季運動會都建設了以通訊服務、視像會議、場館監控為主要技術體系的指揮調度體系,為運動會的順利進行提供了有效的基礎環境和條件。

(二)大型綜合性運動會需要建設的信息系統:

大型綜合性賽會的信息系統是奧運會、洲際或地區、國家性綜合性體育

賽事取得圓滿成功的保障,各國或國內的省份、城市在取得賽會的承辦權之后都將作為重點建設項目列入組委會的重中之重的籌備內容,同時通過舉辦一屆成功的體育賽會可以展示一個國家或地區的綜合技術實力和經濟實力,提升國家和地區的技術水平,促進經濟的發展。綜合近年來奧運會、亞運會和洲際性,國家性舉辦大型綜合性運動會的經驗和不足,要實現一屆成功的大型綜合性體育賽事信息服務應遵循為競賽服務,為媒體服務,為指揮服務,為公眾服務的宗旨。信息系統的建設原則應遵循特色明顯,系統完善,技術先進,服務周全。實現的目標為:建成安全可靠,運行穩定,技術先進,經濟實用的信息系統。需要建設的信息系統有:

1)基礎網絡系統:基礎網絡系統是建立在舉辦地通訊設施基礎上的賽會網絡通訊服務系統,主要需要構建①廣域/城域網絡系統;是以舉辦地目前已經構建形成的廣域網絡為骨干,連接舉辦賽事的城域網絡,同時輻射連接外地域賽區的城域網絡作為基礎,實現多城市多地域的數據通訊、語音通訊、視頻通訊等運動會的通訊服務;②局域網絡系統:需要每個比賽場館和重要的應用場所建設的基礎網絡部分,包括有線局域網絡和無線局域網絡兩部分。無論大型綜合賽事在哪個地域舉辦,都要建設形成服務于賽會的網絡系統。

2)無線對講系統:主要將實現運動會各層次和諸如指揮體系、競賽體系、技術體系、車輛調度體系、開閉幕式的無線對講調度服務。在歷屆綜合性國際/國內賽事上大都采用800M/900M的集群方式實現。由于大型綜合性體育賽事的特殊性,無線對講系統已經成為了大型綜合性體育賽事不可或缺的通訊手段和方式。

3)運動會管理系統(GMS):運動會的管理系統將涵蓋①注冊系統:對所有參賽和參會的人員注冊,也包括運動員的報名和報項管理,同注冊數據要提供給比賽現場進行編排、提供給接待部門進行接待和車輛的安排、提供給新聞宣傳部門等各類部門對來到亞運會的所有人員進行諸多項目和層次的管理,奧運會、洲際性運動會的注冊系統需要考慮設計并實現與公安和外交的數據交換,實現人員出入境和外交的審核;②制證系統:根據人員注冊數據庫的注冊數據及組委會規定的人員證卡種類劃分和樣式,生產制作符合要求的注冊證和臨時證件。由于大型綜合性體育賽事參加和參與的人員和種類繁雜,因此,對證件的管理是大型綜合性國際國內賽事重要的工作,系統建設的依據是組委會所確定的注冊制證手冊,對證件的管理作出了各類明確的規定;③安全檢測系統:實現各場館和運動會重要場所出入口證件的安全性、有效性檢測。現在國內舉辦的大型綜合性運動會中,國際性綜合賽事屬于必須建設的項目,國內舉辦的綜合性運動會,如全運會、城運會等項目,都沒有建設該系統,主要依靠公安體系進行證件有效性的檢測;④人員抵離系統:主要應用為各國各類人員抵達和離開的信息管理;該系統在奧運會上有有成功的應用案例。在國內舉辦的大型綜合性賽事上,采用了各部門所屬管理的人員自行負責的方法進行管理;⑤住宿管理系統:需要對各國各類人員的入住、離開進行管理;國內舉辦的綜合性運動會是由組委會的接待部或辦公室對各類人員統一劃定賓館進行管理,沒有開發組委會的專門住宿信息管理系統;⑥貴賓管理:對貴賓的各類信息進行管理,該系統在國內舉辦的大型綜合性賽事上列入了有關部室的管理范疇,未建設專門的應用系統;⑦組委會人員和志愿者管理:對組委會人員和志愿者進行各項管理,該系統在國內舉辦的大型綜合性賽事上分別由人事部和志愿者部進行管理,沒有開發相應的系統;⑧交通車輛管理:將對根據規定所所使用的各種車輛進行管理,在國內舉辦的綜合性運動會賽事中,由組委會的交通部對車輛進行管理,沒有開發相應的信息系統;⑨物流管理:對亞運會的物資進行管理和調配;由于國內的管理方式和體系與國外有很大的差別,所以在以往國內舉辦的大型綜合性體育賽事的GMS的建設中,人員注冊系統,人員制證系統是該系統的核心部分,因此是必建項目,其他應用系統基本是采用了原政府的運行管理體系進行運動會的管理,隨著國內舉辦的綜合性體育賽事和國際綜合體育賽會與奧運會逐步接軌,其他應用系統也將逐步列入大型綜合性運動會信息系統的建設項目,特別是2010年在廣州舉辦的第15屆亞運會和2011年在深圳舉辦的第26屆世界大學生運動會上,將會建設服務于賽會的其他應用系統。

4)運動會成績管理系統(GRS):運動會的各項目的成績管理是運動會的核心,運動會的成績系統分為兩部分既:①中心成績處理系統(CRS),主要實現對各項目和各代表團的獎牌進行統計歸類,各代表團的總分進行統計,破紀錄信息進行統計,各現場的成績進行發布前的處理等。②現場成績處理系統(VRS,大型綜合性體育賽事設立多少個項目就要需要建設多少個VRS系統。主要實現功能是每一個項目現場成績的處理,將根據每個項目抽簽結果和運動員注冊報名、報項數據進行各運動小項的賽前編排,通過現場的計時記分設備進行比賽數據的采集,按照競賽規則進行現場比賽數據的處理,同時將處理好的數據提供給現場LED顯示屏系統和電視轉播字幕系統。VRS系統是運行于賽場的核心應用系統。比賽現場的應用系統,除核心的應用系統外還需要建設根據項目的不同構成各異的計時記分系統,一般情況下計時記分系統分為計時、記分、對抗類的不同系統,采用的設備為:計時類項目需要采用由國際各單項體育組織認可的設備,記分和對抗類項目一般情況下采用了我國自行研制開發的設備,現場的VRS系統還要連接現場的LED顯示屏和電視轉播字幕系統,在國內舉辦的大型綜合性體育賽事上基本上全部采用了由國內生產廠商生產的全彩色(具備紅、綠、蘭三元素的顯示屏)或偽彩色(采用紅、綠兩元素的顯示屏)的LED現場顯示屏以及由國內生產的電視轉播字幕機。

5)運動會信息發布系統(GIS:運動會的信息發布系統是提供運動會的重要信息發布的窗口,需要發布運動會的各類靜態信息資料和動態成績信息,劃分為:①官方網站系統:主要實現的功能為:將發布組委會的組織結構,新聞、比賽日程、競賽信息、訓練信息、組委會的公告、志愿者招募、比賽項目介紹、場館介紹、天氣預報、城市服務、票務信息。。。。。。等各類組委會官方需要發布的信息。近年來大型綜合性運動會的官方網站基本上采用商業運作的模式,組委會的各部門將提供在官方網站上公布的各類靜態信息資料,由組委會出資建設的信息系統與官方網站之間形成數據接口,提供各比賽場館的動態資料信息。

INFO內網發布系統:主要實現功能是競賽的獎牌統計、出場秩序信息、成績信息、名次信息、紀錄信息等各類動態競賽信息、運動員的信息、比賽日程安排等資料。INFO內網信息發布系統是歷屆國內和國際綜合性賽會必須建設的應用系統,在國內舉辦的國內/國際大型綜合賽事的信息系統建設當中都有成功和成熟的建設經驗和案例。奧運會所建設的INFO系統提供給新聞媒體,是采用了有償提供方式,在國內舉辦的大型綜合性運動會上,INFO終端的提供采用了無償提供的方式。③電視轉播字幕系統(TVG):電視轉播是任何一個綜合性體育賽事進行信息傳播的重要手段,在各項目轉播的同時需要在電視畫面上顯示該項目的各類信息資料,因此電視轉播字幕成為了信息系統建設的重要內容,根據組委會的轉播計劃,需要在轉播畫面上疊加出場運動員的信息、成績信息、獎牌信息。。。。等方面的電視字幕信號。④打印分發系統(PRD):各比賽現場和數據處理中心需要在現場打印各類秩序單、成績單、名次公告、獎牌公告等各類信息資料,主要應用為提供裁判確認和發布現場競賽信息,因此打印分發系統是信息發布系統的重要建設項目。⑤評論員信息系統(CIS):隨著奧運會購置電視轉播權費用的不斷提高,在2000年和2004年奧運會的信息服務中產生并實現了CIS系統。評論員系統是服務于電視媒體的專用信息系統,主要提供現場電視轉播評論員和IBC的轉播服務。在系統中將有世界各國優秀運動員的各類資料,各項目的紀錄信息及創造人信息,現場比賽動態的打分評判信息等各類現場評論員所需要的資料,需要在該系統中錄入大量的現場轉播評論員所需要的運動項目和運動員的背景資料,同時還需要與現場的計時記分系統、VRS系統進行在線連接。評論員終端需要購置轉播權的電視轉播機構購置。由于國內舉辦的綜合性運動會電視轉播的體制與奧運會、亞運會有很大的區別,建設運動會的評論員系統要投入大量的資金、人力、物力等保障條件,因此在以往在國內舉辦的大型綜合性體育賽事上沒有建設該應用系統,但在今年10-11月間在中國澳門舉辦的第2屆亞洲室內運動會信息系統的開發建設中,考慮到電視轉播購置轉播權的情況,開發建設了該系統。在2010年廣州將要承辦的第15屆亞洲運動會上也將會建設該應用系統。在2009年山東舉辦的第11屆全國運動會上也將建設部分項目的CIS應用系統。⑥現場顯示牌系統(LED):各項目現場的比賽需要通過現場的顯示屏對現場觀眾公布比賽的各類信息,每個現場根據項目和資金投入的不同,分別要建設全彩色LED顯示屏和偽彩色LED顯示屏,用于現場信息的發布,目前國內舉辦的大型綜合性運動會的各比賽場館全部建設了該系統。

6)指揮調度系統:指揮調度系統是運動會前期籌備和運動會運行的保障系統,主要實現功能是以廣東電信的通訊線路為基礎,建立起連接指揮中心和各比賽現場及需要連接的重要場所的視像會議室和各比賽現場的監控系統。同時建立安全和車輛調度系統的體系。

7)場館信息系統:現場信息系統是以本場館的局域網絡為基礎,連接數據處理中心、場館LED顯示屏系統、移動計時記分系統、現場電視轉播字幕系統的獨立運行的系統,場館信息系統是以VRS為核心進行諸多系統協同運作的系統,在各比賽現場,根據項目的不同還存在數量巨大且技術性、專業性復雜的現場計時記分設備形成了前級數據采集系統,現場LED顯示屏系統、現場評論員(CIS)系統和電視轉播字幕(TVG)系統,以上幾個系統有著錯綜復雜的數據連接和交換關系,同時各系統間數據的處理和通訊要求在極高的速度實現,因此系統間將是在線無縫硬軟件連接。將實現本場館所舉行的比賽,同時也要將現場的信息傳送給數據處理中心的CRS系統。

9)多媒體信息系統:該系統是運動會的輔助信息系統,主要實現現場比賽的直播和歷史資料、運動員資料的點播功能。2001年在廣州舉辦的第9屆全國運動會和2007年在長春舉辦的第6屆亞洲冬季運動會上都建設了該系統,收到了很好的效果。

10)組委會辦公系統:組委會辦公系統是獨立于以上應用系統,提供組委會正常運作的信息系統,主要提供文件的流轉,審批,內部通知,公告,文件,重大事件、組委會人員之間信息交換的服務應用系統,與運動會的信息系統沒有數據通訊交換關系。該系統在2007長春第6屆亞洲冬季運動會、2005澳門第4屆東亞運動會、2007澳門第2屆亞洲室內運動會上都建設了該系統,得到了很好的應用。

11)票務系統:票務系統是獨立與競賽信息系統的獨立系統,根據運動會的票務政策和運動會開閉幕式的票務狀況實現票務的信息化,根據組委會的票務政策實現不同的票務預訂、售票的不同方式。由于票務系統與票務政策,結算體系,運作模式都有很大關系,因此,在國內舉辦的大型綜合性運動會上只有2001年在廣州舉辦的第9屆全國運動會上建設實現了該信息系統,但應用效果并不理想,2008年北京舉辦的奧運會的票務系統取得了比較成功的應用案例。

(三)對今后舉辦的大型綜合性運動會信息信息系統建設的展望

對于任何大型綜合性運動會信息系統建設來講都要經歷總體規劃設計階段,項目安排、招投標、需求調研分析階段,場館建設配套設施要求和施工、項目建設和監理階段,應用系統測試實驗和測試賽階段,全系統聯調和合練階段,系統試運轉和運轉服務階段,每個階段組委會信息技術部和工程建設單位各自將有不同的任務和要求。

1、對總體規劃設計的展望:

信息系統建設的總體規劃設計是大型綜合性運動會信息系統建設的重要內容,是信息系統建設的綱領性文件,在總體規劃設計方案中應包括系統總體框架、基礎網絡建設、競賽信息系統(包括計時記分系統、所有服務與競賽的應用軟件系統、電視轉播字幕等應用與服務)、通訊服務系統、其他應用系統、項目規模和硬件設備配置計劃、工程的組織和管理、經費預算與計劃等相關內容。總體規劃方案需要經過專家的評審,為組委會提供決策的依據。總體規劃方案重要的是在滿足運動會的需求和主辦單位的要求基礎上對信息系統建設的理解和定位,需要以本國本地區的通訊條件基礎上,實現運動會管理的各類功能。在我國舉辦的大型國際/國內綜合性賽事上在建設的初期都做了該項目的總體規劃方案,需要在今后進一步加強總體方案的設計,在實施過程中要協同組委會的各部門的執行力度。

2、項目立項和招投標:

總體規劃方案在獲得組委會和主辦單位批準后信息系統工程建設將進入工程招投標階段,根據奧運會,亞運會,亞冬會、地區性大型綜合性運動會,國內大型綜合性運動會信息系統建設的成功經驗和教訓,同時為實現對工程建設的科學管理,在項目的劃分上要具有科學性,以避免人為因素給信息系統建設所帶來的不利影響,具體應分為:

1)、運動會競賽信息系統:

由于服務于運動會的應用軟件系統既運動會管理系統(GMS)、運動會成績系統(GRS)、運動會信息發布系統(GIS)、評論員系統(CIS)要與前端計時記分系統,后端電視轉播系統字幕系統,有頻繁的數據通訊和數據交換,并且對時間的要求相當苛刻,并且評論員系統需要大量的基礎信息資料,并需要實時地與計時記分設備進行連接,因此將這些部分作為一個項目整體,這樣保證了系統的整體性和安全性,降低了工程單位與工程單位大量的技術協調量,降低了項目風險。

隨著信息技術的發展,為提高運動會運作的科學性和可預見性,在運動會管理系統(GMS)中的抵離管理、住宿管理、員工和志工管理、貴賓管理、車輛管理。。。。。等涉及到運動會管理的各分系統也會在今后大型綜合性運動會的管理中逐步實現信息化管理。

2)基礎網絡系統:

   基礎網絡系統主要包括廣域網絡、城域網絡、場館的局域網絡(含無線網絡)、數據中心、備份數據中心、主注冊中心、主制證中心、各注冊制證分中心、指揮調度中心、技術中心、新聞中心、國際廣播中心、代表團駐地、貴賓駐地、記者駐地、亞運村、裁判駐地位置的光纖管線、網絡設備和系統集成,以往國內舉辦的大型國際和國內綜合性運動會如90年的亞運會、2007年的亞洲冬季運動會、2001年世界大學生運動會、第7-10屆全國運動會、第3-5屆全國城市運動會等綜合賽事都是采用中國電信或中國網通公司作為大型綜合性運動會的合作伙伴,提供相當數量的贊助,并給予了技術和服務上的有力保障,根據歷屆大型綜合性賽事的經驗,今后的大型綜合性運動會基礎網絡的建設道路也將會走目前形成的模式道路。

4)硬件設備的籌集

在舉辦大型綜合性體育賽事時將要使用大量的磁盤陣列、服務器、計算機、打印機、UPS電源。。。。。等設備,由于大型綜合性運動會舉辦的地區和級別的不同,硬件設備的籌集也有所不同,奧運會是選擇有技術、經濟實力公司作為合作伙伴提供運動會硬件支持與服務,國內舉辦的大型綜合性體育賽事所采用的方式各異,在今后舉辦的大型綜合性運動會上,也將逐步確立選擇運動會合作伙伴的硬件籌集的道路。

5)無線對講系統項目:

   由于運動會的特殊性和對無線對講的需求,需要使用大量的對講設備,在許多城市建立了800M/900M集群電話系統,今后的大型綜合性運動會也將沿用目前的無線對講的方式和系統。

6)指揮調度系統:指揮調度系統是組委會運行保障的應用系統,主要是利用中國電信的通訊線路在指揮中心、各比賽場館的會議室、貴賓駐地、團部駐地等有調度指揮需求的場點安裝視像會議終端,同時在場館內場安裝監控攝像點,同時對GMS系統的計算機終端做出根據需要的安排。該系統在國內舉辦的長春2007年亞洲冬季運動會、第9-10屆全國運動會、長沙城市運動會上有很好的應用范例,由于國內的管理體制與國際上有很大不同,在奧運會和其它洲際、地區大型綜合性運動會沒有應用的范例,由于在國內舉辦的大型綜合性運動會上有很多成功的應用案例,因此,在今后大型綜合性運動會上仍會建設并使用這樣的成功系統。

7)多媒體信息系統:

多媒體信息系統是運動會建立多媒體網站或是在官方網站建立多媒體信息平

臺,在網上點播運動會和優秀運動員的影像資料,在亞運會期間直播開閉幕式和各運動項目的影像資料,直播信號源可以取自IBC提供的信號或MPC的閉路信號,在第9屆全國運動會和第6屆亞洲冬季運動會都有應用范例,在今后的大型綜合性體育賽事上也會有所發展和提高。

8)組委會辦公系統

   組委會辦公系統是獨立于競賽信息系統,保障組委會運行的應用系統,一般情況下采用網上辦公形式,在奧運會和亞運會、地區性國際賽事上全部采用這種方式,北京2008年奧運會、長春2007亞洲冬季運動會、澳門2005年東亞運動會、澳門2007年亞洲室內運動會都單獨立項實現了組委會辦公系統,今后舉辦的大型綜合性體育賽事上,組委會的辦公系統也將會建立并應用。

9)票務系統:

   紀念品出售和票務系統是電子商務的范疇,是否建設該系統主要還是決定于組委會的票務政策,北京2008年奧運會的票務銷售給今后的大型綜合性運動會的該領域積累了成功的經驗,今后也將會繼續走這條道路。

10)     場館介紹的信息化:

   由于舉辦奧運會和亞運會級別的比賽對場館的功能區有嚴格的區分,在身份卡上都標有比賽區、運動員準備區、運行操作區、記者區、廣電區、貴賓區的明顯標識,在場館也需要標識相應的區域,同時還要標識亞運大家庭區,混合采訪區,觀眾區、記者區、攝像區等區域,因此,場館內的許多區域參加運動會的各方面的人員都需要知曉,同時觀眾也需要知道區域的劃分,在第9屆全國運動會和第6屆亞洲冬季運動會上,都采用了虛擬現實的技術方法介紹場館,同時介紹場館的不同區域。在今后舉辦的大型綜合性運動會上這一技術手段將會進一步完善和充實,并將會有更廣闊的應用前景。

3、     需要今后大型綜合性體育賽事組委會引起高度重視的問題:

無論是舉辦大型國際型綜合體育賽事還是國內舉辦的綜合性體育賽事,在各領域需要有明確的需求,這樣才可以根據實際需要和規模建設好相應的信息系統,因此就運動會籌備方面需要組委會高度重視相關問題:

  競賽需求:

綜合性運動會信息系統中運動會成績系統(GRS)的建設依據是每個項目最新的國際規則和本次運動會的規程,奧運會由于是一個常設很規范化的組織,因此在每次奧運會后,國際奧委會要組織各單項國際體育組織和奧運會軟件承包商以及下一屆奧運會組委會的人員召開一個ORIS大會,確定所有競賽的各類表單、數據規范等需求,同時各項目修改規則后的表現形式也做出了明確規定,現場顯示屏的顯示腳本也同時在該次會議上明確下來。亞洲級別的運動會并沒有這樣的程序,因此競賽的需求就成了建設運動會成績系統(GMS)的重大難題。國內舉辦的大型綜合性體育賽事是由國家體育總局競技體育司主持確定各現場的秩序單、成績單、名次公告等相關文件。今后將在國內舉辦多項國際性綜合體育賽事時,成績系統的規范標準將是系統建設的首要問題,應引起大型綜合性國際體育賽事組委會的高度重視。

  運動會管理系統(GMS)系統建設:

GMS系統建設的大部分項目都是以人員信息為基礎,像人員注冊系統、人員

制證系統、安全檢測系統、人員抵離系統、住宿系統、貴賓管理、組委會人員和志愿者管理、交通管理等項目都是與人員信息有關的信息系統,為保證人員數據的一致性和唯一性,并從保證安全方面考慮,在系統設計時要使用統一的集中中心數據庫的設計方法實現,采用多數據庫管理的方法會給系統的技術連接、安全保證、帶來諸多隱患,甚至會造成系統的失敗。這方面有很多沉痛的教訓。同時也有成功的經驗。

   遠程報名注冊是長春2007年亞洲冬季運動會在國際綜合性體育賽事上第一次采用,取得了成功,收到了諸多很好的效果。在此之前的奧運會、亞運會、和其它國際綜合賽事上都沒有采用,采用的是傳統郵寄報名報項表的方法,遠程注冊報名方式在2001年第九屆全國運動會后國內舉辦的大型綜合性運動會上已經普遍采用。今后的大型綜合性體育賽事的注冊報名方式將會繼續沿用這種高效、便捷、科學、合理的方式。

  信息系統的建設和定位:

由于任何大型綜合性運動會的規模,級別有所不同,因此,基本建設的定位

將會有所不同,因此,在認真研究總體規劃設計的基礎上,根據運動會的定位確定信息系統合理的建設是十分重要的,不可能任何一屆運動會都照搬奧運會信息系統建設的模式和方法,要根據舉辦運動會的實際需要和級別定位,力求設計的合理和經濟實用,前后級統一考慮設計,這樣既實現了設計的合理性,同時也大大降低了硬件設備的投入,降低了籌建成本。

  計時記分系統設備和服務:

各比賽現場的移動計時記分設備的籌備和在比賽期間的計時記分設備運行技

術服務是大型綜合性體育賽事組委會在籌建過程之很重要的籌備工作,計時記分系統不是單一設備采購,具備很強的技術性和現場技術服務,計時記分設備與后級現場成績系統、LED顯示屏系統、電視轉播字幕有這頻繁的數據交換和傳輸,因此在今后國內舉辦的大型綜合性體育賽事上也將會以場館信息系統的完整建設方式實施運動會的信息系統建設。

  大型綜合性體育賽事的商業化運作:

從第23屆洛杉磯奧運會開始,進入了現代奧運會的嶄新歷史階段,也開創了商業運作模式的先河,今后在國內舉辦的大型綜合性運動會的籌辦運作方式上也會逐步與國際大型綜合性運動會的運作模式接軌,進一步吸取奧運會商業運作的成功經驗,使大型綜合性國際和國內賽事的籌辦獲得巨大的成功。

二、我國體育領域電子政務發展概況及展望

(一)我國電子政務發展現狀

近幾年,我國電子政務的建設穩步向前推進,1996年中央政府門戶網站的正式開通,標志著我國完整的政府門戶網站體系的形成;以“金”字工程為代表的業務應用系統在國民經濟中的作用逐漸顯現;隨著《電子簽名法》、《中華人民共和國政府信息公開條例》等一系列政策法規的出臺,電子政務發展的環境逐漸改善;電子政務在轉變政府職能、建設服務性政府、提高政府管理能力、決策能力、應急能力等方面的作用逐漸發揮;信息資源的開發利用及共享倍受關注;“以公眾為中心的服務理念已被更多的人所接受。

特別是2006年,是我國電子政務建設發展十分重要的一年:首先,國家發布了20062020國家信息化發展戰略,在九大戰略重點中把電子政務放在第二位;其次,制定了“十一五”電子政務總體規劃,發布了中國電子政務的總體框架;第三,在全國電子政務工作座談會上,中央提出了兩個重要的目標,即到“十一五”末要建成全國統一的政務內部,和統一的政務外網,同時全國要有50%的行政許可和行政審批項目都要拿到網上來辦理。就目前我國電子政務發展的總體現狀而言,可以說我國電子政務建設的戰略部署已經完成,戰略目標和任務已經明確,建設的整體思路已經清晰,電子政務建設將在科學的道路上穩步前進。

1、  我國體育領域電子政務的發展概括

國家體育總局積極貫徹落實黨中央、國務院信息化戰略決策與部署,成立了體育信息化領導小組,加強了對體育信息化的領導,加大了信息化建設的投入,體育信息化建設取得了長足的發展。主要表現在以下幾個方面

1)電子政務的基礎建設取得明顯成效

按照國家政務信息化的總體要求,結合總局新的辦公環境和工作需求,總局對電子政務基礎設施重新進行了規劃,投資建成了政務內網和政務外網,為構建以總局機關為核心,覆蓋總局各直屬單位,聯通全國各級體育行政部門的網絡系統奠定了堅實的基礎。

經多名國內著名信息安全專家組成的專家組評審通過的總局信息安全系統已建成并運行多年。系統集防火墻、防毒、防入侵、身份認證、安全審計等信息防護技術為一體,為整個總局電子政務系統建起了一道安全屏障。

這些系統的運行使用,標志著我國體育領域電子政務系統的統一基礎應用平臺基本搭建完畢。

(2)       辦公信息化又有新突破

采用新技術開發的總局第三代電子辦公系統于2007年正式運行。系統整合了政務信息、互聯網信息、視頻資料;提供了在線交流、即時提醒功能;實現了總局機關網上辦公和總局系統內單位之間的電子紅頭文件的加密傳輸交換。大大提高了辦公效率,降低的行政成本。系統所采用的開放式的技術平臺,為今后新系統的開發和信息資源整合提供了良好的基礎。

(3)       網站建設取得飛速發展

  總局依托政府門戶網站,中華全國體育總會網站、中國奧委會官方網站和華奧星空體育娛樂網站向公眾提供全方面、多層次的服務。

  總局政府網站(www.sport.gov.cn)于19974月正式開通,面向社會提供政務信息服務,日訪問量近萬。幾年來,總局政府網站按照門戶網站的要求多次改版,開設了全民健身、競技體育、奧運知識等服務欄目500余個,為總局政府機關和個人的信息交流搭建了統一的網絡交互平臺,方便公眾通過互聯網直接享受總局提供的各種信息服務。

  中華全國體育總會網站對各體育協會網站資源進行了整合,成為中華全國體育總會所屬各會員單位(包括單項運動協會、行業體協、地方體育總會)的專業門戶網站,是一個超大規模的中國體育站點群。依靠這一強大資源優勢,將成為中國最大的網上體育信息集散地。與此同時,其推出的視頻聊天、文化收藏、專家評論、網上論壇,成為服務于廣大體育愛好者和網友的窗口。

  中國奧委會官方網站提供中、英文兩個版本,以后還會繼續推出法文及其它文字版本,使之成為世界了解中國體育的窗口,弘揚奧林匹克精神、傳播奧林匹克文化的陣地,展現奧運明星風采的舞臺。

  華奧星空體育娛樂網站注重體育的娛樂性、趣味性,從多方面滿足人們的不同需求。

(4)       業務應用系統的建設呈現良好勢頭

2008年奧運會申辦成功后,國家加大了對體育科研的投入。基于運動員,教練員、運動隊等管理系統已經普遍應用,體育運動項目行政管理工作的效率大大提高。各運動項目圍繞運動員選才、訓練、比賽等業務需求,開發了相應的輔助系統,其應用已收到明顯的效益,成為提高我國體育運動水平不可或缺的技術手段。依托網絡技術,把運動項目行政管理、賽事管理、訓練等融為一體的信息管理體系已初現雛形。

以體育外事、體育彩票、財務結算、體育科研等為代表的一些體育業務管理軟件及數據庫的建設與應用取得良好效果。

但就全國體育領域整體而言,電子政務發展和建設依舊不平衡,東南沿海經濟發達地區電子政務發展較快,中西部欠發達地區相對滯后一些,而且這種不平衡有擴大的趨勢,一些省市像上海、廣東、江蘇等體育局的電子政務的基礎設施建設和應用發展較快。與其它領域行業相比,明顯落后。

(二)我國體育領域電子政務下一步工作展望

1200311月,溫家寶總理在國家行政學院組織的省部級干部“電子政務研討班”上講話時指出“電子政務從根本上講是為提高行政效率、降低行政成本,改進政府管理、方便人民群眾。”這段講話極為精辟的闡明了電子政務建設的根本目的和開展電子政務建設的出發點和必須遵循的原則。電子政務,電子是手段,核心是政務。如何為“奧運爭光、全民健身”計劃服務,如何在轉變政府職能、建設服務性政府發揮其作用,如何滿足我國體育事業發展的需求,將是體育領域長期的研究、探索和實踐的課題。

2、     近幾年,隨著體育領域電子政務的發展,電子政務建設的投資規模越來越大,建設項目越來越多,系統的復雜程度越來越高,電子政務建設管理體制上的不完善、不健全的問題也日益突出。目前依然存在著建設管理多頭化,專家論證形式化,電子政務建設沒有問責制,電子政務的績效評估沒有制度化的情況。借鑒我國其它行業的成功管理經驗,建立與體育系統情況相適應的電子政務管理體制,以實現電子政務項目的申報、論證、審批、驗收、績效評估、經費撥付與財務審計的規范化、制度化的統一管理是我們亟待解決的問題。

3、     總局門戶網站的建設是總局電子政務建設的一項重要工作。為了加強政府門戶網站“信息公開、在線辦事和公眾參與”的三大功能,,需進一步明確總局四大網站的定位,協調四大網站關系,整合資源。各網站建設要突出前后臺的整合,以提高用戶認知度和滿意度。

4、     做好我國體育系統電子政務建設中的頂層設計,抓好《體育信息化發展規劃》、《體育信息化建設指導意見》、《體育信息化建設管理辦法》等文件的編撰與發布工作,實現體育系統的網絡互通、信息資源整合和信息共享。

5、     隨信息技術進步和體育信息化發展,要加強體育信息化隊伍建設和信息技術培訓工作。要積極引進信息化技術人才,大力培養體育信息化應用人才,努力建設一支穩定、樂業、敬業、專業的體育信息化建設高素質隊伍。同時,還要加強信息化知識普及和培訓工作,不斷提高體育信息化使用人員的水平,以發揮體育信息化應用系統的效能。

在二十一世紀高速發展的信息化社會中,在科技進步日新月異、知識經濟蓬勃興起的人類新紀元里,相信在黨中央、國務院的正確領導下,通過全國體育界及社會各界志士同仁的共同努力,電子政務一定能得到更快的發展,一定能為實現體育事業新的跨越式發展提供更有力的支持!

三、信息技術在運動訓練中的應用研究現狀與展望

隨著2008年奧運會的日益臨近,信息技術在運動訓練中的各種應用研究正在不斷加強,并已取得了實際成效。下面就信息技術在運動訓練領域應用最主要的三個方面:訓練數據采集與管理、運動技術分析與仿真、運動訓練輔助系統展開討論

(一) 運動訓練數據采集與管理

運動訓練過程是一個復雜的巨系統。如何對訓練相關數據的采集、存儲、分類、檢索、和更新等是科學訓練的重要環節和基礎。近年來,以機電一體、多通道用戶界面、有線與無線數據傳輸相結合的訓練數據實時采集方式,以多媒體數據庫、數據倉庫、數據挖掘技術訓練數據管理與分析等方面應用研究較多,對運動訓練的科學化和提高運動成績方面取得了實際成效。

機電一體的數據實時采集研究方面,其核心是通過計算機對與采集數據相關的硬軟件的自動控制。山東體育學院研究人員[1]在 人體背力、握力肌肉力量數據采集系統研究中,采用實時數據采集板和計算機技術,以及Visual C++編程工具,快速采集人體背力、握力肌肉力量數據,并以圖形顯示人體肌肉力量變化。同濟大學研究人員[2]在帆船運動可視化遠程實時指揮訓練分析系統研究中,通過運用肌電測試儀、GPS測試儀、風速風向傳感器、流速與流向傳感器、溫度與濕度傳感器、船體姿態傳感器、視頻圖像采集器等,首次將帆船運動姿態視頻圖像、船速、風速、風向、船體姿態傾角、行駛里程、路徑,溫度、濕度、流速、流向、風力資源利用率、做到實時采集、記錄、發射、運動過程實時回放。中國科技大學研究人員[3]在基于運動信息獲取及智能處理的運動員訓練指導系統研究中,提出了一種自適應小波去噪算法,并采用改進的加權平均算法實現了對各類信息成員LS-SVM分類器的決策層融合,提高了分類器的分類識別效果。

使用計算機等技術實時跟蹤運動目標,獲取運動數據研究以逐步開展。熊文平等[4]在對體育場景檢測和目標跟蹤的研究中,提出了一種最優化的混合跟蹤方法。采用粒子濾波算法來預測運動目標的初略位置, 通過比較預測位置上的目標同目標模型之間的相似度, 當相似度小于一定的閥值時, 認為目標運動模型發生了根本變化, 需要啟用新的運動模型; 當相似度大于一定的閥值時則認為目標運動模型沒有發生大的變化, 不需要啟用新的運動模型, 通過這種方式找到目標的最優化運動模型。最后將最優化的運動模型用于基于核的均值轉移算法中, 從而獲得運動目標的精確位置。沈樂君等[5]隊球類比賽中運動員的實時跟蹤研究中,提出了球類比賽中目標跟蹤的特征選擇、狀態轉換和實現方法。通過使用計算機跟蹤球場中的運動員,得到每名運動員的時序位置信息,自動計算了各個目標的運動參數,如瞬時速度、軌跡等。

同時,對數據采集與管理系統的用戶界面與數據存儲格式研究日趨重視。鐘亞平等[6,39]在舉重訓練數據管理與測評系統研究中,考慮到訓練數據采集的多樣性和時空的不確定性, 現有基于窗口的單一圖形界面的訓練數據管理與測評系統給使用者帶來了極大不便,難以做到訓練數據的實時管理與測評,提出了不同應用環境下多通道用戶界面的結構和進入方式,主要包括可視化/語音式用戶界面、基于LAN/WIFI/GPRS無線的進入方式、基于PC/PDA/Phone進入方式。終端用戶通過圖形或語音界面,運用鍵盤、筆、手指、語音等多界面輸入信息;并且實現輸出信息的播放、顯示、圖表繪制以及系統配置等功能。在訓練數據格式存儲研究方面,李天慶等[7]開展了基于XML的體育數據規格化存儲技術研究,提出了利用XML技術可以較好地解決數據存儲的不確定性問題,并使得被存儲數據具有靈活的擴展性和良好的自描述性。

數據庫技術在運動訓練數據管理的應用研究日趨普遍。比如,在皮艇高原訓練信息數據庫系統的研究中[8],其數據庫系統由四個模塊組成:運動員基本信息和比賽信息模塊、主要訓練手段生理生化指標模塊、運動員典型課生理生化指標模塊、運動員機能狀態信息模塊。利用先進的計算機技術對皮艇運動員在高原訓練中的生理生化數據進行科學統計、分析,實時動態顯示各種指標參數的變化情況和發展趨勢,為教練員和研究人員提供直觀、準確的信息。上海體育學院在籃球技戰術多媒體數據庫系統的研發中[9], 考慮到系統的數據不僅包括文本還包括圖像和視頻資料,系統采用DAO數據訪問對像和DATA空間相結合的數據訪問技術,因此系統不僅支持一般的PC機,而且支持以藍牙技術為信息傳輸媒介的PAD掌上電腦。數據倉庫以及數據挖掘等技術開始逐步應用到訓練數據的管理和分析[1011]。中國海洋大學研究人員[1238]在擊劍負荷分析中,運用數據挖掘中的 BP 神經網絡技術,在運動員各項生理生化指標與運動負荷量之間建立分類模型,并通過測試樣本對它們的準確性進行了比較與評價。

(二) 運動技術分析與仿真

利用計算機視覺結合現代生物力學對人體運動及競賽過程實施智能監控、人機交互、虛擬現實等前沿技術已成為當今體育領域和計算機界一個研究熱點和難點問題。

運用圖形圖像處理技術進行運動技術分析應用已日趨成熟[1619]。比如,在利用VFW SDK和數字圖像技術的輔助射擊訓練分析系統中[17],實時采集射擊運動員在訓練過程中的連續瞄準點變換圖像,基于多線程技術,采用投影法并輔助于運動估計和隔行掃描技術的方法,可以準確、快速、并行地確定每幀圖像的瞄準點位置。葉強,錢競光[18] 以運動生物力學影像解析為基礎,能將復雜的人機對話有機地集成在一個系統中,并快速以三維動畫的形式進行反饋,直接將影像解析結果展現給運動員和教練員,直接為體育運動實際服務。

體育場景檢測與分割研究已引起人們的注意[20]。劉揚等[21]在對視頻中的體育場景檢測中,提出了一種使用改進的AdaBoost 分類器來檢測體育場景的方法。針對這幾種不同的體育場景,提取顏色直方圖、邊緣方向直方圖和共生矩陣紋理等3 種低層視覺特征,然后用改進的可自動選擇特征的boosting 方法為每一類體育場景分別建立AdaBoost 分類器。張龍飛等[22]在體育視頻中的對象檢測與分割中,提出了一種有效分割場地和運動員等對象的算法。該算法主要利用Canny 算子和數學形態學方法對體育比賽場地進行檢測,并利用主色累積直方圖進行場地驗證,然后利用Hough 變換去除場地標志線,最后利用檢測出的場地信息實現了場地內運動區域的檢測和分割。場地和運動員區域的正確分割對比賽的分析和檢索具有重要意義。

三維人體運動的仿真與分析是一個研究熱點和難點問題[2324]。由科技部和國家體育總局牽頭、中科院和北京市科委聯合開發三維人體運動計算機仿真技術——VHTrampoline軟件已經在中國蹦床隊正式投入使用。旨在實現體育訓練方法的兩個進步和轉變:從傳統的以人眼觀察為主到基于高精度運動捕捉與分析的人體運動測量方法的轉變;從基于經驗的方法到基于人體運動模擬與仿真的人體運動分析方法的轉變。魏娟麗[25]在基于運動過程的計算機仿真系統的研究中, 利用攝像機獲取三維空間實景的二維視頻圖像序列, 通過對二維視頻序列的分析, 獲得人體或者某一部位的運動信息, 生成人體的運動軌跡以及各運動學和動力學參數, 達到分析人體三維運動的目的。王兆其等[26]從視頻分析與三維運動模擬兩個方面提出了視頻運動人體提取與跟蹤、三維人體運動模擬與仿真方法。國家體育總局體育仿真實驗室在人體重心平衡能力測量分析與虛擬訓練系統研究中[27],實現了平衡訓練的虛擬環境。丘顯杰等[28]將仿真分析系統中虛擬運動員的標準運動與實際運動員的訓練視頻顯示在同一個屏幕上,并自動調整虛擬運動員的運動顯示,使觀察虛擬運動員的視點和實際視頻拍攝的視點保持一致。直觀、準確地比較出虛擬運動員執行的標準動作與視頻中所記錄動作之間的差異,幫助運動員提高訓練效果。

體育仿真的建模研究也取得了一定進展。姜國華、朱彥軍[29]探討了從醫用人體模型、人體的物理模型以及根據人體的物理模型建立的人體數學模型研究。羅冠等[30]提出了一種虛擬人骨骼結構的多剛體系統模型,可有效地克服DH表示法只能適用于單鏈結構的缺陷。雷建和[31]提出了基于多源信息融合的人體運動分析與建模的新思路,構建了人體運動過程多源信息獲取的硬件平臺。李祥晨等[32]通過對體能類項群訓練負荷強度的建模,開發并實現了其模糊定性仿真系統。盧朝霞、鐘亞平[33]提出了多Agent技術在智能分布式體育仿真系統中的應用建模思路。

(三)運動訓練輔助系統

目前,除了以數據庫、數據挖掘、仿真技術、圖形學等信息技術獨立應用在運動訓練過程的各個環節外,很多研究人員和學者在積極探索綜合運用以上技術,并在此基礎上,逐漸開發和研制出了各個項目的運動訓練輔助系統。運動訓練輔助系統是多種信息技術融合的產物,其技術主要包括光機電一體化智能化測試技術、計算機圖形技術、視頻處理技術與大型數據庫管理和互聯網絡技術。大多運動訓練輔助系統是建立在決策支持系統基礎以上的。決策支持系統是能為決策者提供有價值的信息及創造性思維與學習的環境,能幫助決策者解決半結構化和非結構化決策問題的交互式計算機系統。其功施主要體現在它支持決策的全過程,特別是對決策過程的各階段的支持能力。這對運動訓練過程控制無疑提供了強有力的手段[34]

孫慶祝[35]等科研人員通過對山東省賽艇運動員競技能力診斷、評價及其訓練控制的系統考察,采用管理信息系統、決策支持系統和專家系統的先進計算機技術,來研制賽艇運動員競技能力診斷、評價和訓練控制決策支持系統。系統為教練員進行訓練控制提供了科學參考,減少了訓練決策的盲目性。中國海洋大學課題組[36]針對國家帆板隊訓練情況,采用Delphi面向對象編程語言、SQL數據庫、PhotoShop圖像處理技術研制開發了一套帆板運動人才數據庫及帆板搖帆訓練專家系統。該系統數據來源采用國家帆板運動隊以及國外帆船帆板運動發達國家訓練時所采用的訓練指標、訓練原則以及訓練時實際測到的運動員的體能、基本技術等若干項指標的測試成績,結合運動員基本情況共若干項指標,把搖帆運動訓練的全過程集為一體。不僅可以減輕教練員及管理人員工作強度,而且可以為教練員進行訓練控制提供了科學參考,減少了訓練決策的盲目性。系統中知識庫的建立也為匯集高級教練員經驗提供了有益工具,現已提供給國家隊使用,并預期本年度在我國各地方男女帆板運動隊開始啟用,以達到預期準確、客觀地評價運動員體能和基本技術水平的目的。也為水上運動管理中心國家帆板隊在選拔運動員及評價運動員體能和基本技術水平提供了一種可靠的、簡易的、準確的方法。

趙志敏等[37]科研人員以目前運動技術診斷三維錄像分析系統為平臺,來構造基于運動員三維運動信息和運動參數數據庫、知識庫,以系統的觀念來分析人體運動行為,通過人體運動行為的輸入輸出關系來研究運動員技術動作,利用模糊數學、數理統計、人工智能等研究手段,綜合和借鑒運動生物力學、圖形圖像學、人體解剖學以及專家系統等學科的研究方法,解決從信息提取、推理、到多目標參數融合與決策等一系列理論與應用的關鍵問題。中國科技大學研究人員[3]在基于運動信息獲取及智能處理的運動員訓練指導系統研究中,提出了一種自適應小波去噪算法,并采用改進的加權平均算法實現了對各類信息成員LS-SVM分類器的決策層融合,提高了分類器的分類識別效果。將Multi-Agent技術引入運動員訓練指導系統的研究,在分析了運動員訓練指導系統組成和Multi-Agent技術關鍵的基礎上,構建了一個基于Multi-Agent的運動員訓練指導系統。

() 小結與展望

隨著現代科技的進步,越來越多的信息技術不斷應用到體育領域,尤其是隨著2008奧運會的不斷逼近,信息技術在運動訓練中的各種理論與實踐已經成為國內外研究的熱點和難點,主要體現在訓練數據采集與管理、運動技術分析與仿真、運動訓練輔助系統三個方面:

1)   在訓練數據采集上,綜合各種肌電測試儀、傳感器,使用計算機等技術實時跟蹤運動目標,獲取運動數據,采用有線與無線數據傳輸相結合的訓練數據實時采集方式等研究已有實質性的進展;對數據采集與管理系統的用戶界面與數據存儲格式研究日趨重視;以多媒體數據庫、數據倉庫、數據挖掘技術進行比較與評價訓練數據應用研究較多,其中在綜合訓練信息管理系統已有成型的軟件,對運動訓練的科學化和提高運動成績方面取得了實際成效。

2)   在技術動作分析上,運用圖形圖像處理技術進行各個項目運動技術分析應用已日趨成熟;值得注意的是,針對場地和運動員區域的正確分割而進行的體育場景檢測與分割研究已在探索。在訓練仿真研究中,三維人體運動的仿真與分析仍是研究熱點和難點問題;在體育仿真的建模研究上也取得了一定進展。

3)   在運動訓練輔助系統研究上,利用模糊數學、數理統計、人工智能等研究手段,綜合和借鑒運動生物力學、圖形圖像學、人體解剖學以及專家系統等學科的研究方法,解決從信息提取、推理、到多目標參數融合與決策等一系列理論與應用的關鍵問題的研究工作不少,對運動訓練過程控制無疑提供了強有力的手段。

綜合來看,以計算機技術和網絡技術為代表的信息技術對運動訓練領域全方位的滲透和介入已成為當今競技體育發展的主要趨勢之一。但現有的研究仍不夠完善,能夠應用到運動訓練的實踐中的產品不多,已開發的相當一部分產品也不盡人意。在未來需要解決的主要問題是:在訓練數據采集上進一步加強系統的集成性和精確性;在動作技術分析上進一步加強系統的可操作性和實用性;在運動訓練輔助系統層面的研究上進一步加強系統的針對性和智能決策能力。 如何把已有的應用研究成果轉換成一種輔助教練改進訓練、提高訓練效率的成熟工具,從而真正實現我國的訓練科學化水平大提升,仍是我國訓練信息化應用研究領域所所面臨的極大挑戰。

四、計算機在學校體育教學的應用成果顯著

體育教學是學校體育工作的主旋律,是培養全面發展合格人才的重要組成部分。計算機技術進入學校體育工作,優化了體育教學過程,提高了體育教學效果,是體育教學與管理追求的目標,也是提高體育教學質量的根本途徑。在體育科學學會的指導下,在學會計算機體育應用分會積極推動下,許多學校開展了計算機應用于學校體育教學的更加深入實際的研究,同時在學校體育管理、教學訓練、體質測試等方面也取得了實質性進展,取得了大量的顯著成果。

(一)計算機在學校體育教學管理工作的應用

運用計算機輔助學校體育教學管理工作,標志著學校體育教學工作進入了現代化、科學化和規范化的管理階段,為提高體育教學質量、提高工作效率打下了堅實基礎。

1. 學校體育管理工作日益的現代化

計算機與網絡技術的迅猛發展,計算機輔助學校體育管理也在廣泛得到應用。就目前來說以體育教學為內容的全國性體育教學網站”已經發展有十幾個,如:“中國高校體育網”“學校體育教學網”“中國體育教學網”,它們在不同的層面不同的群體中發揮了巨大的作用。利用網站發布國家對學校體育工作的指導性文件、發布國家各部委有關開展體育運動增進學生體質健康的文件,及體育有關的法規性文件等。這些文件在網上被大量檢索和傳播,使得體育工作的重要性得到更多人來關注。體育教師的教學論文在網上公開展示,增添了體育教學的學術交流平臺。

2、 體育教學文件管理趨于網絡化

實現體育教師教學文件網絡化管理,是對傳統的體育教學文件管理的徹底改革,實現了教師教學過程的無紙化辦公。尤其是網絡教學平臺的建立,體育教學大綱、教學日歷、教案均放在網絡平臺上,教師在各個終端完成教案與教學筆記,管理人員在網絡上可以對這些教學訓練執行方案進行審批,大大減少了日常教學管理上的繁雜。例如:有些高等學校體育教學部的“體育課時計劃網絡管理系統”實施效果已經非常好。

3、 學生網上選課系統在高等學校普及

2002年《全國普通高等學校體育課程教學指導綱要》和2005年《進一步加強高等學校體育的意見》等政策綱領性文件的不斷出臺,提出了學校體育工作應該以“健康第一”為指導思想,指出體育課教學要滿足學生對體育學習的興趣,充分發揮他們教學主體作用,學生應具有“選擇課程內容、選擇教師、選擇上課時間”的三自改革。為落實這項公共體育選修課的教學模式,為了使這項人數多、項目多、場地和時間條件繁雜的管理工作更加規范化、科學化,許多高等學校開發了適合本校實際情況的網絡選課系統。

4、 學生體質監測工作方便快捷

學生體質健康測試、數據管理及上報是各個高等院校與中小學的常規性工作,是國家關于青少年體質健康重大決策的信息源。學生體質測試工作走過手工測量階段,自動化階段、網絡與無線化階段,在這個過程中計算機技術的介入,使得這項人多、面廣、數據量大,要求高的工作進入網絡時代。網絡使得全國國民體質數據庫可以與各個省市自治區的管理機構及各個監測點的學校連接形成了輻射全國的整體。對體質測試、數據處理、傳輸調用、查詢工作就可以快速、準確的完成,具有很強的時效性。

(二)計算機(信息)技術體育教學中的應用

進入21世紀來,國內許多體育院校和各高等學校都嘗試著在運動技術教學方法和教學手段方面進行系列改革,將計算機技術引入理論教學和實踐教學中,制作了許多個體育教育課件,并運用到學校的教學實踐中在探索現代教育技術和課程整合的過程里,不斷總結出新的教學理論、不斷提煉出新組織教法,并獲得了較大的成功,取得了顯著的成績,建立起信息技術在體育教學中全新的模式。

1在體育教學實踐課中的應用
  在體育實踐課(術科課)教學過程中,
教師對于一連串難度較大的復雜動作,無論是語言描述,還是多次示范動作,都很難使學生快速掌握技術動作的重點和難點,運用視頻和二維、三維的動畫,通過分解播放和全過程演示,幫助學生看清了每個技術細節,更快、更全地建立起表象。加深了對動作的理解,縮短了動作形成期的泛化過程,對幫助學生快速掌握學習內容,提高教學效果是非常明顯的。在體育教材中有很多快速、騰空、翻轉的技術動作和時差、位移的集體配合的戰術。學生很難把這些瞬間完成的畫面看清楚,運用計算機把所教學的內容形象化、具體化,變動為靜,變快為慢,有利于學生理解。例如:籃球戰術教學,教師一人很難把進攻、防守和球的位置變化表述清楚,學生也難看清過程,可是計算機動畫就可以很好的解決將配合的全過程演示出來,能化動為靜,以不同速度表現配合的各個位移和球的走向,增強學生的感性認識。單一技術動作的教學效果就更為突出。
   
目前,計算機市場筆記本電腦價格的下降和普及,一部分高等學校已經將課件搬進體育場館,應用到教學實踐中。有的學校還將攝象機、電腦和顯示器在教學現場組網,使學生通過回放看到自己的動作,通過與正確動作的對比,加快技術動作的掌握與提高。

2、建立在計算機應用基礎上的“體育欣賞”課

體育欣賞課是多年來一門體育教學改革與探索的課程結晶,是深受廣大學生歡迎的課程,使用現代教學技術,進行體育欣賞課教學,是改善目前這種體育理論教學現狀的重要途徑。拓寬學生學習知識面,提高學生體育文化素養,增進身心的健康發展。體育欣賞的教學,可以使學生接觸到更多、更廣的體育知識,例如:體育認識、體育情感、體育價值、體育理想、體育道德、體育制度和體育的物質條件等,通過欣賞課中對學生潛移默化的教育影響,從而,既拓寬了學習的知識面,又提高了體育文化素養。課程對學生進行體育審美教育,培養良好的體育道德,振奮民族精神和激發愛國熱情,達到樹立學生終身體育意識的目的。學生通過教學真正了解到什么是體育欣賞?體育欣賞包含哪些內容及如何進行體育欣賞?建立起學生體育欣賞的意識和觀念,真正提高學生的體育欣賞水平。

3、體育網絡教學  

    體育網絡教學是體育教學的一種暫新的教學形式,這種新型教學手段在體育理論課上是非常適合。互聯網打破了空間、時間和人的限制,通過網絡可以直接獲得大量的體育知識。例如:體育各項運動的起源、發展、比賽規則;從不同的體育鍛煉方法到鍛煉時應注意的衛生保健常識;從學習體育技能到運動生理特點;從運動與健康的關系到終身體育與生命質量等等,營造積累和學習的網絡知識平臺。將體育課教學內容以課件集合的形式,掛在網站為學生開辟了自主學習環境。如“田徑裁判多媒體輔助教學系統”。這不僅擴大了學生的體育文化知識,而且潛移默化地改變著學生對體育的認知,使他們多渠道地了解體育及其在人的發展中的作用和內涵,促進學生身心的全面發展。

4、多媒體體育教學系統

隨著學校體育教材內容的不斷改革,為了更好地提高學生的體育文化素養,指導學生體育實踐,以適應終身體育和生活娛樂等的需要,體育教學大綱增加了理論教材的授課時數比重,提高了教材的知識性和系統性。有些學校在學生人流集中的地點和體育場館設置了電子觸摸屏機,建立了“共享式體育多媒體教學系統”,為學生學習體育知識增添了新的窗口,得到廣大學生的歡迎。

(三)存在問題與對策

1、教師計算機基本技能提高

教育現代化的腳步越來越快了,現代信息技術已走進了校門,進入了課堂。只有明確現代信息技術教學與傳統體育教學的關系,現代信息技術教學才能在體育教學中起到很好的輔助作用。現代信息技術教學不能作為體育教學的主要教學手段,它只是輔助教學的一種教學手段和形式,對教學起決定作用的還是教學內容和教學方法。

因此,體育教師應該加強計算機運用能力的學習和提高,真正發揮現代信息技術教學的優勢,將這些新的教學手段充實到我們的體育課堂里去,真正實現體育教學現代化。

2、體育教育資源要整合共享

多媒體進入體育教學開始時是一種時尚,今天逐步變成學校體育教育教學一種必然事物。也就引發了一輪體育多媒體課件開發的熱潮,重復開發現象比比皆是。例如“排球”“籃球”“網球”“健美操”等課件,同一個內容在國內各學校和個人重復開發竟有上百個版本,其中不乏有精品,但大多是粗制濫造,有些范例觀點很難說是準確,視頻畫面選取草率,造成大量的視覺污染和人力資源的浪費。

建議:以教育部門或體育部門專家牽頭組成專題小組,進行篩選,在內容、范例、教學策略、表現手法等多方面入手,確定教學內容、技術規范、教學原則、教學設計及教學模式。

(全文完)

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