Multivariate Zeitreihenmodellierung von Trainingswirkungen mit neuronalen Netzen

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Bibliographische Detailangaben
Leiter des Projekts:Alt, Wilfried Werner (Universität Stuttgart / Institut für Sportwissenschaft / Arbeitsbereich Biomechanik, Bewegung und Training , Tel.: 0711 685–63186, wilfried.alt at sport.uni-stuttgart.de )
Forschungseinrichtung:Universität Stuttgart / Institut für Sportwissenschaft / Arbeitsbereich Biomechanik, Bewegung und Training
Finanzierung:Bundesinstitut für Sportwissenschaft (Aktenzeichen: 070520/10)
Format: Projekt (SPOFOR)
Sprache:Deutsch
Projektlaufzeit:06/2010 - 12/2010
Schlagworte:
Erfassungsnummer:PR020100700126
Quelle:profi - Projektinformationssystem

Zusammenfassung

Für die optimale Gestaltung von Trainingsbelastungen im Spitzensport gewinnen simulative Trainingswirkungsmodelle immer mehr an Bedeutung. Die bereits vorhandenen Modelle weisen jedoch spezifische Nachteile auf, die deren Einsatzmöglichkeiten stark einschränken. Ziel des Forschungsvorhabens ist die multivariate Modellierung von Trainingswirkungen mit neuronalen Netzen im Längsschnitt. Gegenstand der Modellierung ist der Zusammenhang zwischen der Trainingsbelastung (kategorialer Trainingsinput) und der Leistungsfähigkeit (Output). Erstmalig sollen neben der Trainingsbelastung auch psychologische Einflussgrößen als Input-Parameter berücksichtigt werden. Abhängige Größen sind neben der Ausdauerleistungsfähigkeit physiologische Basisparameter und Stoffwechselparameter. Im Rahmen des Projekts wird auf der Basis eines neuronalen Netzes (Multilayer-Perceptron) ein Trainingswirkungsmodell entwickelt. Damit kann einzellfallanalytisch und im Längsschnitt der Zusammenhang zwischen Belastungen (kategorialer Trainingsinput und psychologische Belastungen) und der Leistungsfähigkeit modelliert werden. Die Modellvalidierung erfolgt mit den Daten einer dreimonatigen Trainingsperiode von drei Triathleten. Während dieser Interventionsphase werden täglich physiologische Basisparameter und der Trainingsinput kategorial erfasst. Alle drei Tage wird eine Leistungsdiagnostik (Spiroergometrie - VO2max) durchgeführt und Stoffwechselparameter (Kreatinkinase und Urea) bestimmt. Es ist durch methodische Optimierung eine bessere Anwendbarkeit von Trainings-Wirkungs-Modellen zu erwarten. Ausgehend von der Qualifizierung der Trainingstheorie in Ausdauersportarten, kann ein Transfer auf Sportarten mit anderer Leistungsstruktur geleistet werden. Aufgrund der Möglichkeit, die Auswirkungen unterschiedlicher Trainingsbelastungen simulativ zu bestimmen, kann eine Optimierung der Leistungsvoraussetzungen und der Leistungsfähigkeit erreicht werden. Für den Spitzensport bedeutet dies, dass für die Vorbereitung auf Wettkampfhöhepunkte termingerecht eine optimale Belastungsgestaltung ermittelt werden kann. Durch die Analyse von konstitutionellen, biochemischen und psychologischen Parametern kann der Zusammenhang zwischen Training und Erholungs-/Belastungszustand eines Athleten genauer betrachtet werden. Dadurch sind Folgenabschätzungen möglich, um frühzeitig Überlastungsfolgen zu vermeiden.