2 0 0 0 対人運動技能の制御・学習則の解明
本研究では,スポーツにおける対人運動技能の制御・学習則を解明する.対人運動技能とは,眼前の他者と連携や駆け引きを行う技能と,連携や駆け引きを通して互いに成長し続ける技能の両方を指す.これは様々なスポーツに共通の重要な技能であると考えられるが,従来は個の運動技能のみが扱われており,対人運動技能の制御・学習則は未知である.そこで本研究では,二者が連携や駆け引き,二者が連携して他の二者と駆け引きする対人運動技能の制御・学習過程の調査・行動実験からそこに潜む規則性を見つけ,数理モデルを構築して制御・学習の本質を理解し,ロボットに実装してその妥当性を検証する.
1 0 0 0 環境の幾何学条件に応じた役割切替え能力の発達
小学校2, 4, 6年生を対象とした実験を完了し,以下の結果を得た(現状も分析を続行している).1) 三者跳躍課題の遂行に伴うミスの回数を学年間で比較した結果,第2学年以上になるとミスの回数が多くなる傾向が見られた.2年生においては一方向のみあるいは定型的に跳躍方向を切り替える組(例えば,左右1回ずつ交互に,あるいは2回ずつ交互になど)が7割がたを占め,第4学年以上になると不規則に跳躍方向を切り返す組が7割がたを占めていた.また第6学年では成人と同じく,反時計回り方向へ跳躍するケースが顕著に多くなった(平均で成功回数の7割).2)先導跳躍者に対する他二者の遅れに関して学年間に有意差はなかったが,全ての学年における遅れ時間が,成人より有意に大きかった.また先導・追従性に差がない等質群においては,成人と同じく,正方形条件における遅れが正三角形条件における遅れより大きい傾向があった.また先導性に差がある異質群においては,成人とは逆に,正方形条件において先導児童が早期に跳躍することを示す二者先導(一者追従)型の協応パタンを示す傾向が強かった.3)等質群では,三者の配置が対称な正三角形条件において三者それぞれが他を先導する確率が等しく(約33%),正方形条件では跳躍方向に空き地を持つ一者が先導する確率が抜きん出て高く,他の二者が先導することはほとんどなかった.これら協応パタンは成人のパタンと同じ性質であり,それぞれの地形における跳躍者の配置の対称性から群論に基づいて予測したパタンと一致する.一方で異質群においては先導児童が場の制約に反して先導する傾向が高かった.そこで現れるパタンの時空間対称性は地形から予測される対称性より低い.現在,跳躍者の個性が地形の幾何学対称性から予測される協応パタンの対称性が,そこに配置される跳躍者の個性によって崩れることを説明する数理モデルを検討している.
1 0 0 0 OA サッカーの攻防に潜む連成振動
- 著者
- 山本 裕二 横山 慶子 木島 章文 島 弘幸 YAMAMOTO Yuji YOKOYAMA Keiko KIJIMA Akifumi SHIMA Hiroyuki
- 出版者
- 名古屋大学総合保健体育科学センター
- 雑誌
- 総合保健体育科学 (ISSN:02895412)
- 巻号頁・発行日
- vol.40, no.1, pp.1-14, 2017-06-30
This study considered the movements of the defense lines and the ball during a football game as a three-coupled oscillation. Each defense line of two opposing teams oscillated with in-phase synchronization, and the length between each defense line and the ball oscillated with anti-phase synchronization. We introduced a three-coupled oscillation model to understand these synchronizations. First, we considered the case in which three masses, m, and four spring constants, k, were equal in a three-coupled oscillation. We calculated the eigenvectors and eigenvalues based on the equation of motion, and we obtained three modes of oscillation as three angular frequencies in the equation. We obtained key parameters when we defined the initial state of the system, which allowed us to solve the equation of motion for three-coupled oscillation. Next, we considered cases in which three masses and four spring constants differed. To confirm the validity of the three-coupled oscillation model, we calculated the distribution of the relative phase between two outer masses, m1 and m3, as defense lines and the length between two outer masses and the middle mass, m2, as each defense line and the ball. The three-coupled oscillations showed similar distributions of the relative phase. However, the periodogram showed distinct periodicity. Thus, a more sophisticated model is needed to understand the behavior of the defense lines and the ball during football games.
1 0 0 0 OA スポーツ技能の獲得・向上への力学系理論からの統合的理解
- 著者
- 山本 裕二 工藤 和俊 山田 憲政 北原 俊一 平田 智秋 宮崎 真 平川 武仁 木島 章文 奥村 基生 郷原 一寿 門田 浩二 山際 伸一
- 出版者
- 名古屋大学
- 雑誌
- 基盤研究(A)
- 巻号頁・発行日
- 2008
本研究では,様々なスポーツ技能の生成機序を力学系の観点から統合的に理解することを目的とした.その結果,ブランコ漕ぎの協応パタンは振り子の等時性にほぼかなっていること,音に合わせたダンスでは,運動周波数が高い場合でも熟練者は逆相同期を維持できること,卓球では技能水準を切替ダイナミクスのフラクタル次元で評価できること,剣道では二者間距離によって詰め引き速度の相対位相が切り替わること,タグ鬼ごっこでは,学習に伴い両者の詰め引き速度の相対位相が逆相同期になること,サッカーの3対1ボール保持課題における三者の連携パタンは,技能レベルによって環状連結振動子における対称性のホップ分岐理論で予測されるパタンを示すこと,サッカーゲームのパス行動にはベキ則が見られることなどを明らかにした.