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「精準科研助攻,再創運動巔峰」精準運動科學研究專案計畫啟動

人文及社會科學研究發展司 聯絡人:吳淑真副研究員 電話:(02)2737-7443 

E-mail:jenywu@most.gov.tw

 

科技部繼去年向2017世大運台灣運動英雄致敬,舉辦「科技為運動喝采」活動之後;今天科技部陳部長將「說到做到」兌現當時的承諾,預計在未來4年的時間,於現有的研究計畫之外,額外加碼投入2億4千萬元,推動「精準運動科學研究專案計畫」(下稱本專案計畫),並號召菁英運動員郭婞淳、文姿云、雷千瑩、楊俊瀚、鄭兆村、黃士峰,以及林敬能教練與王景成秘書長等8位共同啟動,期望藉由進行跨領域整合研究,讓科技的研發能量成為台灣運動競技表現最強而有力的後盾。以運動科學的視角,協助解決運動員在選訓所面臨的困境與瓶頸問題,為台灣優秀運動員打造最堅實與尖端之競技武器與防護盾牌,讓優秀運動員全力以赴開發極限潛能,創造最佳的競技運動表現。

 

本專案計畫根據國際間的研發趨勢,以及國內急需推動之發展方向,擬訂三個主要研究面向,分別是「運科訓練」、「體能恢復與傷害防治」及「技戰術分析」,希望能落實推動此三大研究主軸,達成下列目標:

  1. (一)提升運動競技成績:使用科學方法,進行例如:選手選拔、訓練歷程紀錄、疲勞監控、心智訓練、營養控制等。
  2. (二)提升運動員體能及傷害防治:建置傷害資料庫與監控系統、動作與姿勢自我監控系統、運動員傷後回場機制等研究。
  3. (三)協助教練及運動員進行戰術決策運用:建置戰情資料庫、開發戰情技術分析及技戰術即時回饋等技術,進行戰情資料蒐集與分析。

 

科技部表示,以運動科學鏈結運動產業,除能幫助運動員的訓練,進而增加運動賽事的精采度並增加門票與周邊商品收入,也能透過科學研究改善運動器材、用具與衣物鞋子來幫助運動表現、增加身心恢復與降低運動傷害,甚至結合新的科技不斷創造新的運動產品及帶動消費,進而影響全球經濟市場。台灣在2015年的運動產業規模為35億美元,遠低於日本的707億美元,而整體亞洲的運動產業發展仍低於歐美;亞洲的市場尚有很大的成長空間,因此現今許多運動相關新創事業仍在發展,若能透過運動科學研究與台灣運動產業能密切合作,將可促使台灣在亞洲,甚至進入全球市場占有一席之地,未來並可繼續開創下一波運動產業的發展機會,再創幸福經濟。

 

「精準運動科學研究專案計畫」三大研究主軸說明

  1. 一、運動科研-智慧化訓練
  2. 運動科學已是一門高度專業的科學。在過去,運動員的訓練需要的是堅強的毅力與體能上艱苦的焠鍊,過程恆長且不一定有效率或成果,但今日已有許多科學技術可用來幫助運動員的訓練,例如:力學分析可以細緻的了解與改進運動員的技術,生理監控系統可以監控訓練強度,心智訓練可以穩定心理素質,維持運動員高亢的競技狀態,運動醫學或預防性物理治療則可以避免運動員的運動傷害。將新創科技轉譯至競技運動為當前運動科學界之重要研究課題。這些現代化科技可應用於運動強度監控,訓練系統建置,訓練處方配置等,且藉由科學技術產品與競技運動結合,可以達到事半功倍的訓練效果。


  3. 在這個研究主軸,將著重於科學選才與疲勞監控、心智訓練及運動訓練營養支持與回饋記錄分析系統等研究與技術開發,不同的運動項目有其不同的身體形態特徵,科學選才即應根據不同的運動項目對運動員做出不同的身體形態的評定。因此,可針對不同專項競技運動項目,整合身體形態特徵多元數據,建置具自動歸類與數據分析系統之大數據資料庫,以進行科學選才之參考依據;並藉由運動科研建構一套兼具前瞻及務實的運動訓練輔助系統,進行智慧化運動訓練與監控疲勞。而心理因素是競技運動員能否成功的決定因素之一,特別是在高水準的競技情境,當運動員的技術、戰術與體能水準幾乎不分軒輊的情況下,決定比賽臨場表現與勝負的關鍵大部份取決於心理素質,因此,建構運動員心理素質之測量、訓練監控、心智訓練方法,將更有效率的協助運動員增進穩定心理素質及發揮高度應變能力。


  4. 此外,建置運動訓練營養大數據資料庫,對於輔導運動員的體能訓練師、營養師或教練而言,都十分地重要。藉由大數據資料庫能夠更精準的分析運動員之營養需求,並利於運動員與營養師、體能或專項訓練專家以及教練之即時回饋互動,協助量級限制的運動選手,透過系統精準地控制體態。


  5. 本項研究主軸即是針對優秀運動員的生理、心理與動作訊號,建構一套可收納大量的生理生化指標、大腦訊息感受、動作捕捉等數據的巨量資料庫,進一步藉由大數據分析與智慧化診斷系統的導入,達成即時提供選手和教練最精準的訓練歷程記錄、急性疲勞監控與長期疲勞預測之終極目的,以作為教練與菁英選手在訓練安排與競賽準備的重要科研輔助訓練系統。

     

    二、傷害防治完整照護
  6. 許多選手為了達成目標而不幸受傷的例子,但其實運動傷害是可以預防的,例如足球、橄欖球、籃球和手球的選手,若給予適當的傷害預防策略,可降低傷害的發生率 。設計一高品質且具持續性鍵入精準資料的傷害監控系統,將可提供重要的資料以利推動與建立傷害預防策略。目前國內沒有全國性的運動傷害監測系統,但若能建置一套國內具前瞻性傷害監控系統,透過系統資料收集與數據分析,尤其是針對不同的運動項目有其特定的受傷模式,統計正確有效的受傷機率及盛行率,將有利於國內醫療團隊針對各專項的傷害預防提供良好策略,進而達到早期預測、早期預防、早期介入之防護目標;且能透過運動員的自我監控系統,瞭解並調整運動員的姿勢與熱身或收操之動作正確程度,即可降低運動傷害的產生。未來這系統可推廣至一般運動喜好者,甚至一般的上班族,並進而能降低職業傷害的產生,以減少社會醫療成本。

  7.  

    而適度介入運動訓練與傷後之復健訓練,能有助於預防運動傷害的發生並且進一步提升運動表現。目前國際上,為如何讓運動選手在受傷後能於適當的時間重回比賽,並避免再次受傷,是教練與醫療人員的一大難題,由於各專項運動對受傷運動員的回場要求不同,本計畫在建置回場評估系統時,主要建置肌肉骨骼系統的回場標準指引與功能性檢測指標,並以網路資訊系統或智慧型手機系統記錄並分析運動員的傷害和恢復情形,由系統提供回場建議。

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  9. 此研究面向即是在協助運動員進行預防與降低運動傷害,以促進運動員在競技場上的表現,讓他們能在完整的預防與照護機制下,立足於國際舞台並能繼續發光發熱,讓世界能看見台灣。
  10.  

三、技戰術分析百戰百勝

知己知彼、百戰百勝,在競技運動賽場上,當彼此的能力在伯仲之間時,資訊的獲得以及解讀能力就是決定勝負最關鍵的一環。隨著穿戴式科技的發展以及機器學習、大數據分析科技的發展,相較於過去我們可以更方便的取得選手第一手的練習或是比賽資料,而透過視覺化(visualization) 的方式轉化成更近一步的資訊,提供給選手、教練作為判斷、做決定的依據。特別是在職業運動的賽場上,如美國大聯盟(MLB)、美國職業籃球聯盟(NBA)以及職業網球(ATP)等,已透過相關系統,建立起整個聯盟的資料庫,不但可以協助教練與選手安排訓練、擬定戰術,亦可以幫助觀眾更瞭解比賽,近一步協助該運動聯盟之發展,最典型的例子就是「魔球(Money Ball)」這部電影所敘述的內容。

 

在台灣有礙於市場大小等限制因素,較適合發展個人項目之相關系統,一方面因為建置相關系統之成本相對低很多,在許多個人項目的競技表現相當不錯,技擊運動如:空手道、跆拳道,球類運動如:羽球、桌球、高爾夫球等,其中更有許多選手世界排名第ㄧ,如空手道的文姿云以及羽球的戴資穎,結合優秀選手、教練的經驗,對於系統的建置會是一大助益。目前針對賽場的量化有兩種主要的方式:影像分析或是穿戴感測器,都可以針對選手在場上的表現進行量化,透過感測器可以獲得比較個人的細部資訊,如動作、活動量、衝擊等資訊,透過影像分析可以獲得比較整體性的資料,特別是當有限制無法在選手身上裝置感測器或是對手的資訊等,影像分析就是比較適合的方式,因此在發展系統時,可以依照不同的運動項目需求選擇適合的資料蒐集方式。

 

透過戰技資料蒐集及大數據分析技術,將數據整理轉化成有用的資訊,可以讓選手、教練作為調整訓練、擬定戰術甚至是臨場應變的依據,進而擬訂出最佳的策略或反應;最後更可以透過增擴實境(Augmented Reality, AR)或虛擬實境(Virtual Reality, VR)的方式,讓選手可以從更多的角度來觀察、審視訓練、比賽或是模擬的結果,選手快速地吸收轉化後的資訊,讓運動選手於各項國際競技比賽時都能百戰百勝!

 

「精準科研助攻,再創運動巔峰」精準運動科學研究專案計畫啟動

左起為黃士峰、楊俊瀚、雷千瑩、郭婞淳、科技部部長陳良基、文姿云、王景成秘書長、林敬能教練以及鄭兆村於記者會合影。

更新日期 : 2018/04/27