Аннотация результатов, полученных в 2019 году
На первом этапе реализации проекта подготовлен теоретический обзор на основе более 200 отечественных и зарубежных исследований, посвященных формированию профессионального мастерства спортсменов с использованием технологии виртуальной реальности. Также проведен теоретический анализ и экспериментальное исследование в области изучения восстановления после спортивной травмы, отношению к лечению, состоянию спортсменов, отношению к травме и реабилитации. В рамках экспериментальной работы исполнителем проведено эмпирическое исследование восприятия травмы, отношения к реабилитации, а также общих копинг-стратегий травмированных атлетов, разработана и проинтерпретирована модель общего благополучия спортсменов, перенесших травму. В рамках данного эмпирического исследования, а также в целях построения модели общего благополучия атлетов во время реабилитации, исполнителем было сделано: - проведен анализ надежности-согласованности двух модифицированных методик: методики «Психологическая саморегуляция в процессе реабилитации», опросник «Восприятие болезни»; - выявлены и проанализированы различия восприятия травмы, отношения к реабилитации и использования копинг-стратегий у спортсменов в зависимости от таких факторов, как пол, классификация вида спорта, наличие травмы, наличие хронической травмы, тяжесть травмы и количества травм; - выявлены зависимости между общим благополучием атлета во время реабилитации (удовлетворенность жизнью, позитивные и негативные эмоции) и восприятием травмы, отношением к реабилитации и копинг-стратегиями; - построены и проинтерпретированы модели общего благополучия травмированного атлета. На данном этапе реализации проекта исполнителем также проведен теоретический анализ и экспериментальное исследование в области исследования особенностей использования мысленных образов движения спортсменами различного уровня квалификации, разных спортивных направлений и разного возраста. В рамках экспериментальной работы исполнителем опрошено 85 спортсменов различной квалификации, возраста и разных видов спорта спорта на основе опросника «Оценка образной репрезентации». Результаты исследования показали, что представление спортсменов о себе и о своем виде спорта различаются благодаря следующим условиям: оценочного отношения других людей; соотношения спортсменами мотивов, целей и результатов собственных поступков по отношению к своим действиям. Представление спортсменами путей достижения целей соотносится с тем, как он будет ее выполнять, проявляя свои способности, учитывая собственную квалификацию. Также показано, что опытные спортсмены лучше контролируют способ своего эмоционального реагирования, так же у опытных спортсменов лучше развиты образное представление своих антропофизиологических возможностей, а также параметров противника в ходе поединка, благодаря более развитой с возрастом проприорецепции. Проведено теоретическое и экспериментальное исследование в области изучения связи психологической саморегуляции и эмоциональной регуляции с профессиональным мастерством спортсменов, а также специфики такого психологического явления как перфекционизм и его связи с личностными особенностями атлетов, о роли различных факторов (личностных, мотивационных, регуляторных, режимных) и ситуаций (неудач, травм, конфликтов с другими жизненными задачами) в становлении спортсмена. В результате проведённого исследования была адаптирована на русский язык и апробирована на российских спортсменах методика “Многомерная шкала перфекционизма в спорте” (Sport-Multidimensional Perfectionism Scale-2). Помимо этого, был проведен анализ феномена перфекционизма в спорте и его взаимосвязи с такими личностными характеристиками как тревожность, спортивная мотивация и самоэффективность. Показаны значимые корреляции между различными показателями перфекционизма и личностной тревожностью, спортивной мотивации (как внешней, так и внутренней), а также показателями самоэффективности и перфекционизмом. На данном этапе реализации проекта также начато экспериментальное исследование в области создания виртуальных сред конкретных видов спорта (на данном этапе был выбран хоккей), в том числе на основе данных, записанных с профессиональных спортсменов, на основе которых будут созданы аватары – виртуальные соперники. В рамках экспериментальной работы по созданию виртуальной среды для хоккея было проведено 2 исследования. В рамках первого исследования были изучены статические характеристики основной стойки у профессиональных хоккеистов и новичков. Второе исследование было направлено на создание виртуальной среды для возможности оценки и тренировки зрительно-моторной реакции спортсменов на примере хоккея. В рамках первого направления исполнителем с использованием системы ART Track и системы позиционного отслеживания движения Vive Pro Eye было проведено исследование статических характеристик стойки у хоккеистов по сравнению с новичками (10 испытуемых – 4 профессиональных хоккеиста и 6 новичков). Задача испытуемых заключалась в принятии основной стойки хоккеиста и нахождение в ней в течении 5 минут. В целях обеспечения экологической валидности исследования все испытуемые надевали защитное снаряжение (коленные щитки, шлем, перчатки), а также коньки и брали в руку клюшку. Стояли испытуемые на спецальном искусственном льду из пластика. Для анализа динамики стойки хоккеиста исполнителем были использованы следующие маркерные показатели: изменения углов в коленных и тазобедренных суставах. Изменения угла в голеностопном суставе, зафиксированным ботинком, претерпевают незначительные изменения вне зависимости от изменения стойки, в связи с чем они были исключены из рассмотрения. По результатам анализа данных позиционного отслеживания с систем ART Track и Vive Pro Eye исполнителем были сделаны следующие выводы: - профессиональные хоккеисты при сохранении стойки характеризуются большей амплитудой колебаний, чем новички, которые не имели опыта игры в хоккей. Опытные хоккеисты имели характерные изменения углов в суставах - от 1 до 3 градусов. Новички же характеризовались колебаниями, не превосходящими 1 градуса. - по данным записанным на ART Track и Vive Pro Eye разницы в выбранных маркерных величинах не наблюдалось. На основе полученных данных мы можем сделать предположение о том, что у неопытных спортсменов сохранение стойки хоккеиста требует участия других более сложных механизмов в связи с отсутствием автоматизации навыка, а также более сильным напряжением регуляторных систем организма, которое проявляется в меньшей амплитуде колебаний. В рамках второго направления, направленного на создание виртуальной среды для возможности оценки и тренировки зрительно-моторной реакции спортсменов на примере хоккея, исполнителем предложен подход использования технологии виртуальной реальности для обучения и совершенствования мастерства спортсменов разного уровня квалификации, а также для их тестирования, в частности для оценки зрительно-моторной реакции в условиях, приближенных к реальным. На данном этапе реализации проекта разработана виртуальная среда, адаптированная для систем виртуальной реальности экранного типа CAVE-system (Сave active virtual environment), а также для носимой системы виртуальной реальности HTC Vive Pro Eye. В состав виртуальной сцены, созданной с применением графического ПО Unity3d, были включены следующие элементы: (1) модель хоккейной площадки; (2) модели клюшки и шайбы; (3) параметры: температура льда, материалы шайбы и коньков загружаются в физическую модель для моделирования движения шайбы. В целях обеспечения экологической валидности исследования все испытуемые надевали защитное снаряжение (коленные щитки, перчатки), а также коньки и брали в руку клюшку. Поверх хоккейной защиты испытуемые надевали костюм системы отслеживания движений. Движения клюшки испытуемого отслеживались системой трекинга HTC Vive. Также на испытуемого надевался шлем виртуальной реальности HTC Vive Pro Eye, в котором предъявлялась разработанная виртуальная среда – позиция хоккейного вратаря перед воротами. Задачей вратаря было отбить все шайбы. При этом шайбы появляются в разных частях поля, и вратарь заранее не знает, из какой точки поля полетит следующая шайба. Скорость полёта шайбы, её начальное положение и направление движения задаются каждый раз случайно в заранее заданном диапазоне. Т.е. шайбы могут предъявляться с разной скоростью, из разных точек поля, а также в разном направлении (преимущественно в сторону ворот). Также регулируется и скорость (частота) появления шайб. Возможно использование двух режимов предъявления шайб – автоматического (предъявление шайб по заранее составленному алгоритму) или ручного (шайбы выпускаются по команде оператора, следящего за экспериментом). Кроме того, количество одномоментно предъявляемых шайб может варъироваться, например, может вылетать не одна шайба, а сразу две или несколько шайб из разных точек поля. Таким образом, могут задаваться разные уровни сложности выполнения задания. Регистрируемые параметры: данные о движении частей тела испытуемого и клюшки, а также данные о полётах шайб, включая время генерации, скорость полёта и отметка о факте попадания шайбы в ворота. Исполнителем проведена апробация разработанной виртуальной среды с участием профессиональных хоккеистов и новичков. На данном этапе реализации проекта исполнителем подготовлены 2 публикации, в том числе одна из них в журнале, входящем в перечень Web of science, Scopus, а также подготовлены тезисы на трех международных конференциях.

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
На втором этапе реализации проекта исполнителем была продолжена экспериментальная работа, а также расширены теоретические исследования по заявленным темам и подготовлены соответствующие отчеты. Было проведено ретроспективное исследование высокоуспешных спортсменов с целью построения и уточнения возможных индивидуальных «кривых роста» и роли различных факторов (личностных, мотивационных, регуляторных, режимных) и ситуаций (неудач, травм, конфликтов с другими жизненными задачами) в становлении спортсмена. Также было проведено кросс-секционное исследование мотивационно-личностных факторов спортивного мастерства. Также исполнителем было проведено экспериментальное исследование, посвященное изучению связи психологической саморегуляции и эмоциональной регуляции с профессиональным мастерством спортсменов, а также о специфике такого психологического явления как перфекционизм и его связи с личностными особенностями атлетов. Было проведено исследование мотивационных факторов в подготовке спортсменов с применением виртуальной реальности (ВР), включающее моделирование в ВР профессиональных задач разного уровня: операции, действия, деятельности (во взаимодействии с противостоящим аватаром разного уровня мастерства). Проведено сравнение эффективности обучения в каждом из условий. Мы предполагали, что решение конкретных операциональных задач (освоение техники выполнение спортивных действий) будет более эффективно, если будет задаваться разнообразными способами на мотивационном и деятельностном уровнях. В рамках изучения влияния задач различного уровня (уровни операций, действий и деятельности) на успешность их выполнения было проведено исследование, в котором хоккеистам и любителям в виртуальной среде даются специально смоделированные задачи различного уровня во взаимодействии с противостоящим аватаром. Так, например, на уровне операций задача заключалась в возможности сохранять профессиональной стойки на протяжении всего взаимодействия с аватаром и выполнения заданий; на уровне действий задача заключалась отражении шайбы, при этом здесь учитывались такие параметры, как количество отраженных шайб, количество пропущенных шайб и скорость реакции; на уровни деятельности задача заключалась в отражении 2х шайб, которые появлялись перед участников практически одновременно (задержка перед появлением второй шайбы около 0,5 сек), при этом также как и на уровне действий здесь также учитывались такие параметры, как количество отраженных шайб, количество пропущенных шайб и скорость реакции. На втором этапе реализации проекта исполнителем было продолжено экспериментальное исследование по созданию виртуальной среды для тренировки и диагностики уровня мастерства хоккеистов (включая адаптацию среды под специфические условия хоккея), был проведен анализ и статистическая обработка полученных данных. Результаты исследования отражены в ряде публикаций и представлены на нескольких международных конференциях. Подробное описание разработанной VR технологии для тренировки и диагностики уровня мастерства хоккеистов представлено в соответствующем аналитическом отчете. В части разработки виртуальной среды для тренировки и диагностики уровня мастерства хоккеистов на данном этапе реализации проекта была доработана имитационная виртуальная среда. На данном этапе исследование проводилось с использованием системы SteamVR Tracking 2.0. Разработанная ранее имитационная виртуальная среда, моделирующая хоккейную площадку, была дополнена возможностью предъявлять шайбы разного уровня сложности. Сложность определялась расстоянием до шайбы, ее скоростью, а также количеством предъявляемых шайб. В задачи испытуемого входило отражение всех предъявляемых шайб. VR сцена была создана с применением графического ПО Unity3d. В состав виртуальной сцены были включены следующие элементы: (1) модель хоккейной площадки; (2) модели клюшки и шайбы; (3) параметры: температура льда, материалы шайбы и коньков загружаются в физическую модель для моделирования движения шайбы. Виртуальная среда разрабатывалась с учетом экспертной оценки профессиональных хоккейных игроков и тренеров. Данная оценка проводилась по ряду параметров, включая реалистичность среды, оценку скоростных характеристик шайбы, уровень сложности задач. В частности, совместно с экспертами было принято решение о подсвечивании сектора поля (правого, центрального, левого), из которого будет предъявляться шайба, поскольку в отсутствие игроков на поле хоккеисту крайне сложно ориентироваться (в реальных игровых ситуациях не бывает полностью пустого поля). В рамках проведенного исследования приняли участие 22 испытуемых (средний возраст — 20 +/- 2,3 года; 100% муж.), в том числе 13 хоккеистов и 9 испытуемых, не занимающиеся хоккеем. Профессиональный уровень оценивался по количеству лет стажа и по наличию разрядов. Средний возраст стажа составил 14,18 +/- 3,8 лет. Разряды варьировали от 3 юношеского до КМС. Перемещения частей тела испытуемого и клюшки регистрировались только с использованием системы SteamVR Tracking 2.0. Отслеживающие трекеры крепились на хоккейной форме также как и на первом этапе (на щитках на голень, на бедре, груди, перчатках и клюшке). Виртуальная сцена воспроизводилась в среде Unity. Для анализа двигательной реакции были выбраны параметры: 1) Изменения угла в коленном суставе (правого и левого колена), 2) Изменения угла в тазобедренном суставе (правой и левой стороны); 3) Перемещение клюшки (средняя скорость за такт измерений); 4) Скорость реагирования на предъявление шайб. Для данных величин были проведены расчеты со следующими параметрами: ширина временного окна – 0,1 с, моменты двигательной реакции выбирались как пики, имеющие высоту больше чем утроенное значение среднеквадратичного отклонения соответствующей величины при спокойном стоянии (30 секунд до начала предъявления стимулов). В результате проведенного исследования было продемонстрировано, что у профессиональных хоккеистов, в отличие от новичков, наблюдается более высокая и стабильная амплитуда колебаний показателей движений на всем интервале наблюдений. Это может быть связано с тем, что у профессиональных хоккеистов уже сформировалась определенная устойчивая реакция на значимые стимулы. Помимо этого, профессиональные игроки характеризуются четкими и стабильными двигательными паттернами в ответ на предъявление шайбы, что может свидетельствовать об оптимизации затрат ресурсов. В контексте нашей теории о системной образной репрезентации это может характеризовать энергетическую доминанту, а также технико-тактическую доминанту. Профессиональные хоккеисты также показали значимо меньшую амплитуду колебаний головы, что может свидетельствовать о хорошо сформированном пространственном факторе – им не нужно смотреть на свое тело или траекторию движения шайбы. Поэтому для большей эффективности – хоккеисты держат голову прямо и не опускают ее. Также были выявлены значимые различия в скорости реагирования на предъявляемые шайбы в блоке с самой быстрой скоростью предъявления (блок 4), который характеризуется также одновременным предъявлением 2х шайб. Полученные результаты могут свидетельствовать о лучшей сформированности технико-тактического, временного и пространственного факторов у профессиональных хоккеистов. Мы полагаем, что в 4м блоке при одновременном предъявлении двух шайб может проявляться элементы непосредственной игры, то есть данная ситуации больше приближена к реальной, в которой перед спортсменом ставится задача не просто на скорость отбить шайбу, а проявить определенные маневры – двигательные новыки с клюшой для отражения сразу нескольких шайб. В нашем исследовании обе группы испытуемых практически не отличались по количеству отбитых шайб. Мы предполагаем, что это связано с тем, что в состав второй группы «новички» по большей части входили также спортсмены (преимущественно – борцы вольного стиля, для которых скорость реагирования и антиципация являются принципиально значимыми качествами. Мы предполагаем, что увеличение количества участников исследования позволит выявить значимые различия между новичками и профессионалами не только в скорости реакции, но и в количестве отбитых и пропущенных шайб. Таким образом, уже на основании данного исследования можно говорить о наличии определенных двигательных паттернов, анализируя которые можно отличить профессионального хоккеиста от новичка. Подобные различия дают возможность для создания в будущем специализированного тренинга в виртуальной реальности для повышения профессионального мастерства хоккеистов. Выводы. В результате проведенного исследования было продемонстрировано, что у профессиональныех хоккеисты характеризуются специфическим паттерном двигательных реакций по сравнению с новичками (тоже спортсменами), которые в свою очередь позволяют им более эффективно реализовывать спортивную деятельность. По итогам апробации разработанной VR технологии было показано, что уровень мастерства хоккеиста определяется сформированностью комплекса параметров, включающих пространственные, временные, технико-тактические способности. Это проявляется в автоматизации ряда навыков, а также оптимизации двигательных откликов: 1) более высокой и стабильной амплитудой движений на всем интервале наблюдений и минимизацией лишних движений; 2) более высокой скоростью реагирования на более сложные шайбы (приближенные к реальным игровым ситуациям); 3) концентрацией внимания на значимых сигналах, антиципация. Также на втором этапе реализации проекта была начата работа по разработке виртуальной среды, адаптированной под специфические условия вольной борьбы. Начато экспериментальное исследование на борцах вольного стиля. В части работы по разработке виртуальной среды, адаптированной под специфические условия вольной борьбы было начато экспериментальное исследование на борцах вольного стиля. Целью исследования была разработка технологии с использованием виртуальной реальности, направленной на тренировку и диагностику уровня мастерства борцов вольного стиля. В основе разрабатываемого подхода лежит способность к формированию антиципации, являющейся одной из важнейших профессионально важным качеством борца вольного стиля. В настоящее время проведен первый этап работы, в частности: с учетом экспертного мнения отобраны несколько ключевых приемов вольной борьбы; проведена их видеозапись от первого лица с использованием камеры 180°; записанные видеоролики адаптированы под систему виртуальной реальности HTC Vive Pro Eye и дополнены специальными задачами по выбору из трех вариантов контратакующего действия. Проведена апробация разработанной технологии на 14 испытуемых, которая показала адекватность данного инструментария для диагностики сформированности навыков антиципации у борцов вольного стиля. Кроме того, разработанная технология виртуальной реальности, максимально приближена к реальным тренировочным условиям, что обеспечивает высокую экологическую валидность предлагаемого подхода. На данном этапе реализации проекта исполнителем подготовлены 10 публикаций, в том числе семь из них в журналах, входящих в перечень Web of science, Scopus. Одна публикация в настоящее время опубликована в качестве препринта. Еще 3 статьи опубликованы в сборниках, проиндексированных в РИНЦ. Исполнителем также подготовлены презентации полученных результатов на 8 международных конференциях (всего - 10 докладов).

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
В результате реализации третьего этапа проекта нами были усовершенствована система прототипирования тренажерных систем в виртуальном пространстве для спортсменов-борцов. На основе полученных на первом и втором этапах данных и результатов научных работ было проведено экспериментальное моделирование успешного спортсмена в виртуальной реальности для создания тренировочного пространства. В первую очередь, с помощью математического анализа была предложена наиболее адаптивная и точная технология, позволяющая более качественно проводит тестирование качества управления спортивными движениями на стенде-тренажёре и анализа успешности решаемых спортсменами задач в виртуальном пространстве. В результате использования дифференциальных нейронных сетей на окулографических данных, записанных на спортсменах-борцах, появилась возможность более точного анализа особенностей принятия решения спортсменами, что в свою очередь может служить еще одним предиктором успешности борцов вольного стиля.