数学がバレーボールを強くする:スポーツへ進出する科学計算研究所

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バレーボールのイタリア男子代表チームは、パフォーマンス向上のために数理モデルによるデータ分析を導入して、バレーボール男子世界選手権に挑んでいる。

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8月30日に始まったバレーボール男子世界選手権では、イタリア代表チームはひとつ、他国のチームより多くの武器を持っている。それは“数字”だ。それも、戦術や身長の高さの数の話をしているのではない。ミラノ工科大学のスピンオフ企業が開発した数理モデルが、競技者たちのプレイに活用されているのだ。

このイタリア製の革新的な技術的手法の最初のモルモットが、バレーボールイタリア男子代表チームの選手たちなのだ。しばらく前から、彼らはまるでF1の自動車のように、競技のプレー中やトレーニングの間に測定と分析にかけられている。

サーヴ、レシーヴ、ブロック、スパイクのような基本動作の実行を最適化すべく、身体能力はデータに変換され、洗練されたソフトウェアによって集計され加工される。ポーランドで開催されている世界選手権からすでに、わたしたちは数学とバレーボールの異色なマリアージュの成果を見ることができるだろう。

この未来的な展望は、イタリアのバレーボール代表チームと、応用数学を専門とするミラノ工科大学のスピンオフ企業、MOXOFFとのコラボレーションから生まれた。

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ミラノ工科大学のモデリング・科学計算研究所(MOX)のスポーツの世界へのこのような進出は初めてではない。スイスのヨットチームAlinghiのアメリカズカップでの成功の背後には、MOXの科学部長アルフィオ・クアルテローニのチームの仕事があった。彼は数理モデルの応用を通じたヨットの最適な構成に取り組んでいる。

MOXOFFの数学者たちは、バレーボールの試合での競技者の動きやそのときどきでボールに対して取るポジションを、数字や数式に変換する。これらは統計・数値アルゴリズムを通して、数理モデルによって咀嚼される。

優れたバレーボールの監督であれば、これらの基本動作に関して貴重な技術的アドヴァイスを与えることができる。しかし、プレイヤーひとりひとりの“最大効率”を発揮するための適切な動作がどのようなものか解明するのは簡単ではない。

どのプレイヤーも個人的な技術的・身体的特徴をもっている。MOXOFFの動作の幾何学的分析のための数理モデルだけが、これを最大限に把握して解釈することができる。

計測のプロセスは、トレーニング/試合中の動画撮影から始まる。そして動画から抽出される体の各ポイントに関するデータは、アスリートの動作を完全に記述してくれる。プレイヤーがアンダーハンドパスを行ったり敵のスパイクをブロックしたりする間に、これらのポイントは空間に曲線を描き出す。

「こうした関数データの分析により、体の部位ごとのスピードや加速度のような、コート上では直接検出できない情報を得られるようになります。さらに、『関数データ分析』(functional data analysis)の技術は、様々な選手の行う競技動作の統計的ばらつきを分析したり、アスリートごとに、基本動作のパフォーマンスに最も影響を与える要因がどのようなものかを突き止めることを可能にします」と、MOXOFFのラウラ・アッズィモンティは説明した。

わずかな割合でもアスリートやチームの効果を高めることが、決め手となって、試合の結果を左右する可能性がある。この数学の「注射」が代表チームに役立つのか。それは、ポーランドで開催されている世界選手権、そして2016年のリオ五輪において、わかることだろう。

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