Применение возможностей искусственного интеллекта на занятиях физической культурой на примере использования функционала нейросети ChatGPT 4

В современном стремительно развивающемся обществе информационных технологий важно отдавать отчет в том, что каждая сфера жизнедеятельности тем или иным образом изменяется, оцифровывается, компьютеризируется. В этой связи важно идти в ногу со временем, а, следовательно, использовать все доступные инструменты, методы и способы улучшения и развития конкретного направления, так называемые «умные технологии», нацеленные на оптимизацию всех процессов, окружающих человека. Одним из основных направлений в информатизации современного общества является повсеместное использование искусственного интеллекта (далее ИИ) в разные секторы и области, в частности в спортивную деятельность. ИИ является новым научным направлением, распространяя сферу своего применения, способствует реализации целей в области спорта и физкультуры.

Об актуальности темы представленной статьи свидетельствуют результаты применения возможностей ИИ в профессиональном спорте России и других стран. Следовательно, повсеместное использование элементов искусственного интеллекта на занятиях физической культурой в учебных заведениях будет приносить положительные результаты и показатели в области спортивного развития студентов, их физической активности и подготовки.

В настоящей статье приведены практические элементы использования ИИ в физкультуре на примере нейросети ChatGPT 4 проведен анализ, сделаны выводы.

Ключевые слова: нейросеть, искусственный интеллект умные технологии, чат-бот, стартап, машинное обучение, данные для запроса.

Разработка и внедрение новых информационных технологий в разные сферы деятельности с каждым днем набирает всё большую востребованность. Умный дом, smart-watch, фитнес-браслет, это первое, что скажет почти каждый член современного общества, затронув тему технологий, доступных для жизни. Без инноваций уже сложно представить жизнь полноценного человека, и эти технологии только начинают набирать свои обороты.

На сегодняшний день особое внимание уделяется проблеме использования искусственного интеллекта в спорте. Нейросети выступают инструментом для атлетов и тренеров, для участников соревнований, болельщиков, судей и других. Согласно отчету Allied Market Research, мировой рынок искусственного интеллекта в спорте к 2030 году достигнет $19, 2 млрд (при стартовых $1, 4 млрд в 2020 году). [1].

В России технологии ИИ стали использоваться сравнительно недавно, но стремительно набирают свои обороты. В виду того, что появляются новые методики, а также уникальные технологии, решаются многие задачи в спортивной отрасли.

Использование возможностей ИИ набирает обороты и уже сейчас имеет существенный потенциал. На сегодняшний день исследователи активно пропагандируют применение программ физических упражнений, на основании ИИ. Прогресс и производительность спортсменов, при физической подготовке которых используются возможности искусственного интеллекта, улучшаются. ИИ способствует формированию наиболее эффективным комплексов упражнений, методов тренировок, алгоритмов восстановления физической формы, прогнозированию рисков получения травм, минимизации ошибок, помимо этого, позволяет оптимизировать стратегии командной игры или индивидуальных тренировок.

При рассмотрении темы искусственного интеллекта, необходимо четко понимать суть данного термина. Искусственный интеллект — это новейшая прогрессивно развивающаяся система, своеобразный механизм, который в своей основе имеет процесс самообучаемости и запоминания всех факторов, с которыми ему придется столкнуться. Иными словами, это целостный организм, который растет, поглощает информацию, напитывается знаниями, и может в нужной интерпретации их выдать, сгенерировать, представить и т. д.

Как говорил Стоянов Е. И., спортивные цели и задачи изо дня в день становятся всё больше и больше, растут потребности в наиболее четкой и продуктивной подготовке спортсменов. [3]. В особенности, силы в данной подготовке направлены на сферы, связанные с молодым поколением. Потому как, именно молодежь быстрее всего принимает на себя все новшества, новые технологии, инновационные внедрения, которые взрослому населению даются гораздо сложнее. Именно поэтому важным моментом является то, что учебные заведения, которые являются местом аккумулирования юного поколения, должны уделять существенное внимание, применению именно новых технологий как в образовательном, так и в воспитательной процессе. Чтобы современному студенту было легко и интересно получать знания, необходимо предоставлять информацию на понятном ему языке, использовать интересные методы и подходы.

Согласно сведениям за октябрь 2024 года, «искусственный интеллект изменил спорт и продолжает двигаться в этом направлении, как относительно РФ, так и всего мирового сообщества» [5]. Представители Бюро информационных технологий, которые занимаются разработкой и модернизацией программного обеспечения, говорят, что примеров и вариантов использования искусственного интеллекта в спорте довольно много. За последние несколько лет тренеры активно обращаются «за помощью к современным технологиям». По мнению специалистов данной области, внедрение ИКТ способствует мгновенному принятию решений в разгаре матча, облегчению организации спортивного мероприятия, проведению спортивной аналитики [6]. Главные области спорта, в которых активно используются возможности ИИ сводятся к следующему:

1. Подготовка к матчу — благоприятный настрой, наставничество, организация контроля и анализа травм, организация планирования игры;
2. Поиск и выборка игроков — определение показателей для эффективной игры, отбор талантливых игроков и участников;
3. Активность внутри игры — отбор тренерского состава и судейской коллегии;
4. Анализ матча — проведение текущей аналитики игры, реакции, восстановительные мероприятия после завершения матча;
5. Работа с общественностью, СМИ и медиа — организация спортивных ставок, коммерциализация спорта, новостной контент;
6. Менеджмент и сервис — обслуживание спортивных соревнований, организация спонсорства и меценатства, управление спортивными клубами и командами.

В государственной Стратегии развития спорта на период до 2030 года четко сформулирована цель — создание благоприятных условий, необходимых для эффективной жизнедеятельности различных областей спорта и физподготовки на территории всей Российской Федерации [7]. Достижение данной цели можно исполнить при помощи внедрения возможностей ИИ в образовательную деятельность учебных заведений, в частности вузов. Так, на сегодняшний день инновационные технологии обладают достаточно серьезным потенциалом и способностью реализовать спортивные задачи через приложения на смартфонах и умные устройства. Если говорить о высших учебных заведениях, то следует заметить, что искусственный интеллект уже используется в виде симуляторов, а также информационных баз данных и аналитических систем.

Если провести сравнительный анализ, то можно сказать, что пока искусственный интеллект и его возможности в РФ носят эпизодический характер. Следует заострить внимание на том, что применение элементов ИИ в образовании есть, но уровень их интеграции не велик, что говорит об отставании от организаций образования других стран. [8]

С целью развития цифровизации и компьютеризации физической культуры и спорта можно выделить некоторые рекомендации:

— Проводить конкурсы стартапов среди молодого поколения на тематику, связанную с возместимы применения ИИ в спорте;

— Разработать систему грантов и другой финансовой поддержки лучших проектов;

— Организовать и поощрять функционирование проектных и экспериментальных групп на базе высших учебных заведений.

Для анализа с практической стороны была выбрана нейросеть ChatGPT 4. ChatGPT принадлежит американской компании OpenAI, старт запуска был в конце 2022 года. Данный сервис взаимодействует с пользователем напрямую через диалоговое окно в онлайн-режиме. Чат-бот отвечает на запросы, умеет делать дополнения, признавать свои ошибки, оспаривать неверные факты и отклонять некорректные запросы. Возможности данного сервиса будут использованы для практического этапа, для наглядной демонстрации элементов машинного обучения. Использовать данную нейросеть можно через официальный сайт [9], а также через Telegram-bot [10].

В качестве примера для исследования взята разминка, которая проводится в начале занятия физической культуры. Учитывая тот факт, что все студенты имеют разную физическую подготовку, разный рост, вес, противопоказания, активную позицию и другие факторы, были взяты рандомные показатели физических характеристик студентов (см.Таблица 1).

Таблица 1

Используя данные показатели, были осуществлены запросы в нейросеть ChatGPT 4 по следующему алгоритму: «Сформировать комплекс упражнений для разминки для …», подставляя необходимые параметры из Таблицы 1. После формирования запроса, нейросеть в течении нескольких секунд генерирует перечень упражнений, подходящих по конкретному типу заданных параметров.

Проанализировав данные, можно сделать вывод, что нейросеть генерирует перечень упражнений, в зависимости от заданных параметров дифференцированно, учитывая все физиологические показатели. Соответственно каждый студент может выполнить разминку, которая пойдет ему на пользу, будет эффективна и не нанесет вреда здоровью.

Практически осуществить данный подход на занятиях, можно посредством использования бота нейросети каждым студентом, куда он введет все свои параметры и получит готовый комплекс упражнений.

Нейросеть может сгенерировать любой ответ по заданному вопросу пользователя, в зависимости от тематики. Так, например, можно запросить ИИ:

— алгоритм правильного забрасывания мяча в баскетбольную корзину;

— как правильно взбираться на канат;

— техника прыжков в длину;

— как осуществить подачу в волейболе чтобы не попасть в сетку и т. д.

Запросы могут быть разнообразны, начиная от правильности выполнения того или иного упражнения, заканчивая формой одеждой, подходящей под тот или иной вид спорта. Возможности искусственного интеллекта безграничны, и то, каким образом их применять, будет зависеть от конкретного пользователя: для планирования занятий по физической культуре, дифференциации упражнений и нагрузки по способностям и возможностям студентов, для выполнения самостоятельных заданий, проработки алгоритмов дома и вне учебного времени.

Искусственный интеллект становится частью повседневной жизни общества, это уже не что-то неизвестное, а наша сегодняшняя реальность. Поэтому применение возможностей ИИ, использование нейросетей является одним из перспективных направлений развития физической культуры и спорта. В любом случае, ИИ не заменит живое общение, контакт преподаватель-студент, способности порассуждать и выступить за грань алгоритмов и норм, но в то же время, поможет в детализации, дифференциации, возбуждении интереса студентов к дисциплине. За искусственным интеллектом будущее, а значит, нужно идти в ногу с современными технологиями, опираться на их возможности, пользоваться их функционалом. Только тогда эффективность занятий будет повышаться, интерес обучающихся расти, а показатели подниматься вверх.

1. https://iz.ru/
2. Василюк А. А. Искусственный интеллект в сфере физического воспитания и спорта // Инновации. Наука. Образование. — 2023. — № 32. — c. 1487–1492.
3. Мухутдинов А. Р., Данилова Н. В. Искусственный интеллект в спорте // Наука и образование: новое время. — 2023. — № 2(31). — c. 76–79.
4. Конев М. А. Применение информационных технологий при занятиях спортом // Современные наукоемкие технологии. — 2013. — № 8–1. — c. 72.
5. Касиси Д. Применение искусственного интеллекта в спорте // In Situ. — 2024. — № 5. — c. 30–33.
6. Петров П. К. Информационные технологии в физической культуре и спорте. — Саратов: Вузовское образование, 2022. — 377 c.
7. Фаизова Н. Р. Информационные технологии в физической культуре и спорте // Студенческий вестник. — 2023. — № 16–4(255). — c. 55–56.