人工智能技术在青少年田径训练中的运用

钱利民

摘 要：田径训练属于系统性的运动训练，训练内容较多，且对运动员技术、速度、力量、耐力等方面均有较高要求。青少年参与田径训练不仅能强身健体，还能在训练过程中培养自律意识、竞技精神、团队协作能力等，与当代素质教育理念十分契合。我国青少年田径训练已经开展多年，训练体系和训练制度趋于完善，尤其在各种高新技术和设备在田径训练中得以应用后，青少年田径训练规划更为科学、合理。文章以人工智能技术在青少年田径训练中的运用为核心展开探讨，以期为相关研究提供有效参考。

关键词：人工智能技术；青少年；田径训练；运用

人工智能技术是一种模拟人类智能行为的技术，其通过使计算机系统具备学习、推理、感知、理解及决策能力来模拟人类思维和行为。将人工智能应用于青少年田径训练，可以用智能设备采集运动员各项运动数据信息，帮助教練全面掌握运动员身体健康、运动技能等方面情况。此外，在智能化提醒服务下可减少运动员因技术失误而负伤的概率。在人工智能技术作用下，教练可以根据运动员个体差异进一步细化训练方案，并且可以通过一系列模拟情境增加训练的趣味性，极具推广意义。

1 提供运动数据分析

人工智能技术能够帮助教练更好地了解运动员的运动特点，从而制订个性化训练计划：也能够通过对比数据提前预测伤病风险，并为康复提供指导，全面优化训练效果，提高运动员技术水平和竞争力。运动数据分析主要包括以下几点：（1）数据收集和监测。通过传感器以及智能设备或移动应用程序，人工智能可以收集和监测运动员的各种数据，例如，跑步速度、步幅、心率、冲击力等。这些数据可以被实时获取并记录下来，为全面分析提供数据支持。（2）数据分析和评估。人工智能对收集的运动数据进行深入分析后，可以形成详细的评估报告，这些报告包括技术指标、进步水平、潜在的改进领域等方面的信息，帮助教练了解运动员当前表现存在哪些短板和优势，以及后续应朝哪一方向努力。（3）制订个性化训练计划。根据运动数据的分析结果，人工智能可以为每个青少年运动员制订个性化训练计划，以个人能力和目标为核心细化训练要点、模式等，并合理安排训练强度和周期。（4）比较和对比。人工智能技术可以将一个运动员的数据与其他运动员或专业水平的标准进行比较，这样可以帮助运动员了解自己在技术和体能方面的差距，激发运动员的竞争意识，并不断提高训练目标。（5）伤病预测和康复监测。分析数据时，人工智能可以帮助检测运动员的运动模式、负荷和生物力学特征，这有助于预测潜在的伤病风险，并为运动员提供相应康复建议和监测方案调整意见。

2 提供技术指导

人工智能可以帮助青少年田径运动员改善技术表现，优化跑步姿势、步频、步幅、投掷姿势等关键因素，帮助运动员更好地掌握运动技巧，提高竞技能力。具体表现如下：（1）姿势分析和改进。人工智能可以通过监测运动员的动作和姿势，提供实时姿势分析和反馈信息，如可以识别出不正确的姿势或技术问题，并给出解决方案，帮助运动员改善技术执行的准确性。（2）步频、步幅和速度优化。人工智能可以分析运动员步频、步幅和速度等数据，识别出潜在的改进空间，并为其制订相应的训练计划并进行指导，以便于运动员掌握更多跑步技巧。（3）节奏和配速控制。人工智能可以通过分析运动员的步频和速度数据，帮助运动员控制比赛时的节奏和配速，使运动员能够更好地掌握自己的速度和节奏，从而提高比赛成绩和竞争力。在日常训练中，也可通过此种方式调整呼吸频率。（4）动作力量和平衡。该技术还可以通过分析运动员动作力量和平衡数据，评估其身体控制能力，基于这些数据，提供相应的指导和训练建议，帮助运动员改善力量输出和平衡性，提高技术水平。（5）错误检测和纠正。以途中跑为例，有些运动员会出现“坐着跑”现象，此种现象多源于运动员后蹬动作不充分，髋未向前送，上体过于前倾，使髋关节产生补偿性后移。当智能技术察觉这一问题后可直接给出后蹬时髋、膝、踝三关节正确用力顺序和充分伸展髋关节的动作，并强调后蹬时向前送髋带动摆动腿前摆等建议，帮助运动员纠正错误。

3 制订个性化训练计划

田径训练应包含统一的训练和个性化训练，在统一训练环节中不断提升运动员的基础技能、体能，在个性化训练中强化运动员的个人技能，而人工智能技术可以提供运动数据以帮助制订运动员个性化训练计划，以下是一些具体方式：（1）数据分析。人工智能可以分析运动员的各项数据，包括步频、步幅、心率等，通过分析数据可以了解运动员的强项和改进空间，以及优化方向。（2）弱点和重点识别。根据运动数据分析结果，人工智能可以识别出运动员目前的弱点和重点，指出哪些方面需要改进或加强。例如，如果数据显示某个运动员步幅较小，人工智能可以推荐针对步幅的特定训练方法，再结合教练的面对面指导，在短时间内让运动员突破训练目标。（3）目标设定和阶段性计划。根据运动员的能力和目标，人工智能可以帮助教练制订个性化训练计划。如将长期目标分解为阶段性目标，并为每个阶段提供相应的训练建议和计划。（4）实时调整和反馈。人工智能可以根据实时监测数据、具体表现等来调整和优化训练计划，如果数据显示运动员腿摆动方式不对，或手、脚、腰协调性不佳，人工智能可以提供相应反馈和调整方法，以帮助运动员改善。

4 监测运动员身体状态

田径训练中包含专项耐力训练、速度训练、力量训练等，这些训练内容都容易造成运动员心率过快、短暂性血压升高等情况，一旦身体无法负荷，很容易危及生命。而人工智能技术可全面监测运动员各项身体指标系数，以生物参数监测为例，其以生物传感器、智能设备或穿戴式技术（如智能手环或心率监测器）为主来监测运动员生物参数，如心率、血氧饱和度等。这些数据可以通过实时监测得到，并通过人工智能算法进行分析和解读。再以运动状态分析为例，通过运动传感器和动作识别技术，人工智能可以分析运动员的运动状态，如姿势、动作质量等，如运动员过于疲惫，所有动作都难以达到标准，当人工智能检测到不正确的姿势或动作时会进行实时反馈，引起教练注意。人工智能还可以提供心率变异性、运动强度等指标，帮助教练了解运动员的疲劳水平，适时调整训练方案。除前期和中期身体监测外，人工智能技术在康复监测方面也能起到良好作用，例如，它可以监测受伤人员康复进程和身体恢复指标，并提供合理康复监测和指导意见。

5 训练记录回放与复盘

田径训练非一朝一夕可看到效果，运动员需要长期坚持训练，教练也要及时与运动员沟通训练情况，以便找到更高效的训练方法。人工智能技术记录训练过程并可将重点部分进行回放和复盘，可以为田径训练提供数据依据，具体表现如下：（1）数据记录。人工智能可以通过传感器、摄像头等设备自动记录和采集青少年田径训练的数据，例如通过运动追踪传感器记录运动员的速度、步幅、跳躍高度等数据，或使用摄像头记录运动员的动作和技术细节。（2）视频分析。人工智能可以对训练过程中的视频进行分析，通过图像识别、动作捕捉等技术，提取关键的动作细节并进行自动标记。这样，教练和运动员可以随时回放和观察训练中的关键动作，发现问题并进行改进。（3）数据可视化。通过人工智能技术，训练数据能够以图表、曲线图、饼图等形式进行可视化呈现，这些可视化结果可以帮助教练和运动员更直观地了解训练过程中的变化和趋势，有助于分析和优化训练计划。（4）数据比对与分析。人工智能可以对运动员的历史数据进行比对和分析，获得训练进展和成绩改善情况，通过对比不同阶段或不同训练周期的数据，可以发现潜在问题和改进方向，有助于制订更精准的训练计划，也能让运动员真实感受到自身优势与不足。

6 智能辅助设备的应用

在青少年田径训练中，智能辅助设备可以收集数据，并通过人工智能技术分析、解读此类数据，为运动员和教练提供实时反馈与指导信息，帮助青少年田径运动员优化训练计划，改善技术，加强身体状态监控和管理。目前，在青少年田径训练中常用的智能辅助设备有：（1）智能跑鞋。智能跑鞋均配备传感器和芯片，可以实时监测运动员的步频、步幅、落地方式等数据，通过与人工智能技术相结合，能综合分析运动员的跑步技巧。（2）运动手环/ 智能手表。运动手环或智能手表可以监测心率、运动轨迹、卡路里消耗等数据，与人工智能技术结合，可以提供全面身体状态分析，避免运动员因训练过度而造成身体负担。（3）运动摄像头。高清运动摄像头可以记录运动员的训练过程和比赛表现，结合人工智能技术，可以实现动作识别和姿势分析，为运动员提供实时动作指导和改进建议。（4）虚拟现实（VR）训练系统。虚拟现实技术可以模拟不同训练场景和运动环境，与人工智能技术结合后，此类系统可以提供个性化虚拟训练体验，并针对运动员的技术、需求进行调整和优化。

7 结语

如今，人工智能技术被广泛应用于各个领域。在青少年田径训练中，无论是技术训练、速度训练、耐力训练，还是力量训练，均可在人工智能技术辅助下完成。人工智能技术可提供精准的运动信息供教练参考。但在应用人工智能技术时也要注重人工干预，依然以专业教练指导为主，以智能设备为辅，切勿本末倒置。

参考文献：

[1] 吴凤杰. 人工智能技术在运动训练中的应用研究[J]. 现代雷达，2023，45（3）：109-111.

[2] 贺得梅. 人工智能技术对高校体育训练过程精准化指导研究[J]. 武汉船舶职业技术学院学报，2023，22（1）：77-81.

[3] 金汤. 在个性化口译训练中的应用人工智能语音翻译技术[J]. 湖北第二师范学院学报，2022，39（1）：104-108.