DESIGNING THE ARCHITECTURE OF A SOFTWARE AND INFORMATION SYSTEM FOR FINDING STATISTICAL PATTERNS OF THE RESULTS OF SPORTS COMPETITIONS IN BIATHLON
Section: TECHNICAL SCIENCE
Authors:
Type:
Сonference article
Published:
08.04.2022
Subject area:
UDK 004 Информационные технологии. Вычислительная техника...
Language:
Russian
Keywords:
software system architecture, UML diagrams, biathlon competitions, statistical indicators system, race analytics, shooting analytics
Abstract (English):
This article discusses the architecture of a software and information system developed by the authors, designed to find statistical patterns of athletes' results at biathlon competitions. The initial data were the final protocols of the competition and the documents attached to them on race analytics and shooting analytics. The architecture of the system is built using UML diagrams.
This article discusses the architecture of a software and information system developed by the authors, designed to find statistical patterns of athletes' results at biathlon competitions. The initial data were the final protocols of the competition and the documents attached to them on race analytics and shooting analytics. The architecture of the system is built using UML diagrams.
Keywords:
software system architecture, UML diagrams, biathlon competitions, statistical indicators system, race analytics, shooting analytics
software system architecture, UML diagrams, biathlon competitions, statistical indicators system, race analytics, shooting analytics
В настоящее время анализ статистических показателей является одним из главных компонентов управления в различных системах. Использование методов математической статистики в мировом спорте также приобрело широкую популярность [1]-[2]. На основе этих методов можно находить и исследовать различные зависимости результатов спортивных соревнований от определенных фиксированных показателей и тем самым повышать профессиональный уровень спортсменов [3]-[5].
Программная система для нахождения статистических закономерностей результатов спортивных соревнований в биатлоне будет отображать статистику выступлений спортсменов и устанавливать статистические закономерности на основании итоговых протоколов соревнований, аналитики гонки и аналитики стрельбы.
За исходные данные были взяты результаты соревнований по биатлону шести видов: масс-старт, спринт, гонка преследования, индивидуальная гонка, эстафета, смешанная эстафета. На рисунках 1-3 представлены итоговые протоколы Первенства России по биатлону (г. Чайковский, 20-27.12.2021, юниоры, юниорки 19-21 год) , аналитика стрельбы и аналитика гонки:
Рис. 1. Итоговый протокол соревнований
Рис. 2. Аналитика стрельбы
Рис. 3. Аналитика гонки
Схема базы данных, построенная на основе этих протоколов, представлена на рисунке 4:
Рис. 4. Схема базы данных
Спроектированная база данных состоит из 10 таблиц:
− таблица login_password хранит логины и пароли всех пользователях системы: администраторов, тренеров, спортсменов и обычных пользователей;
− таблица Coaches содержит информацию о пользователях категории «Тренер»: идентификатор пользователя, ФИО тренера, город и страну, которые представляет тренер, его возраст и квалификацию;
− таблица Users хранит информацию об обычных пользователях и администраторах: идентификатор пользователя, ФИО пользователя;
− таблица Sportsman содержит информацию о спортсменах: идентификатор спортсмена, ФИО спортсмена, город и страну, которые представляет спортсмен, возраст, идентификатор тренера, разряд и пол;
− таблица Competition хранит информацию о соревнованиях: идентификатор соревнования, название соревнования, место проведения соревнования (таблица Place), дату проведения, тип гонки; информация о погодных условиях хранится во вспомогательной таблице Weather;
− таблица Weather хранит информацию о погоде во время соревнования: температуру воздуха, влажность, скорость ветра;
− таблица Place хранит информацию об особенностях трассы: длина трассы, перепад высот, максимальный подъем, общая высота подъемов;
− таблица Competition_items хранит информацию о выступлениях спортсменов на соревнованиях: идентификатор выступления, идентификатор спортсмена, идентификатор соревнования, название команды;
− таблица Goal_items хранит дополнительную информацию о выступлениях спортсменов на соревнованиях, связанную со стрельбой: идентификатор записи, идентификатор выступления, положение спортсмена (лежа, стоя), номер рубежа, время на 1-й выстрел, время на 2-й выстрел, время на 3-й выстрел, время на 4-й выстрел, время на 5-й выстрел, результат 1-го выстрела, результат 2-го выстрела, результат 3-го выстрела, результат 4-го выстрела, результат 5-го выстрела;
− таблица Circle_items хранит дополнительную информацию о времени выступления спортсмена на соревновании: идентификатор выступления, время старта, время прихода на 1-й рубеж, время прихода на 2-й рубеж, время прихода на 3-й рубеж, время прихода на 4-й рубеж, время выхода с 1-го рубежа, время выхода со 2-го рубежа, время выхода с 3-го рубежа, время выхода с 4-го рубежа, время финиша.
Разработка программной системы начинается с построения ее архитектуры. В данной статье архитектура описана с помощью набора UML-диаграмм.
Рассмотрим два типа диаграмм, которые описывают статическую структуру разрабатываемой системы:
1. Диаграмма вариантов использования представлена на рисунке 5:
Рис. 5. Диаграмма вариантов использования
Из диаграммы видно, что программная система предназначена для работы следующими категориями пользователей:
обычный пользователь – это пользователь, который посетил ресурс или совершил на нем какое-либо действие;
тренер – это пользователь, который занесен в таблицу Coaches, имеет своих спортсменов и использует программную систему для оценки способностей каждого из них с целью повышения результатов;
спортсмен – это пользователь, который занесен в таблицу Sportsman, использует программную систему для выявления своих слабых сторон и выяснения неправильных действий во время гонки;
IT-отдел – отдел, который следит за работоспособностью сайта, управляет его структурой, организовывает публикацию новых материалов и занимается их обновлением и актуализацией, а также управляет пользователями.
2. Диаграмма классов представлена на рисунке 6:
Рис. 6. Диаграмма классов
Для описания реализации программной системы построим следующие диаграммы:
1. Диаграмма развертывания показывает существующие аппаратные компоненты – узлы, программные компоненты, работающие на этих узлах, способы соединения различных частей этого комплекса между собой:
Рис. 7. Диаграмма развертывания
2. Диаграмма компонентов определяет архитектуру проектируемой системы, устанавливая зависимости между программными компонентами, к которым можно отнести исходный, бинарный и исполняемый код:
Рис. 8. Диаграмма компонентов
Диаграммы поведения системы представлены:
1. Диаграммами последовательности (см., например, рис. 9):
Рис. 9. Диаграмма последовательности «Поиск соревнований»
Согласно этой диаграмме, пользователь выбирает категорию «Поиск соревнований» на главной странице, при этом открывается форма поиска. Пользователь выбирает из выпадающих списков полей формы поиска нужные ему пункты. Далее веб-сайт формирует запрос и отправляет его на сервер. На сервере происходит выполнение запроса к базе данных, полученная от базы данных информация отправляется на сайт. Сайт предоставляет информацию о соревновании в удобной для пользователя форме.
2. Диаграммами состояний (см., например, рис. 10):
Рис. 10. Диаграмма состояний «Прохождение регистрации»
Начальным состоянием этой диаграммы состояний является «Открытие формы регистрации», далее пользователь вводит данные в форму – происходит проверка на заполнение полей и проверка на корректность данных, при успешном выполнении обоих пунктов происходит запись данных о новом пользователе в БД, и выдача сообщения об успешной регистрации. Конечным состоянием является «Открытие формы регистрации».
3. диаграммами деятельности (см., например, рис. 11):
Рис. 11. Диаграмма деятельности «Визуализация статистики спортсмена»
Пользователь выбирает, по каким показателям следует построить диаграмму для визуализации статистики спортсмена. Далее определяется множество для построения – международные, всероссийские или все соревнования и тип гонки. Система выводит диаграмму по выбранным пользователем критериям.
4. Диаграммами кооперации (см., например, рис. 12):
Рис. 12. Диаграмма кооперации «Поиск спортсмена»
Пользователь заполняет форму поиска и отправляет данные. Далее следует переход от объекта «форма поиска» к объекту «страница проверки». Происходит контроль введенных данных, в случае некорректности данных - вывод результата в виде сообщения об ошибке, иначе страница отправляет запрос к базе данных. Объект «: база данных» возвращает результат запроса. Происходит проверка и вывод результата поиска пользователю.
Таким образом, авторами проведён анализ предметной области для разработки программной системы, предназначенной для нахождения статистических закономерностей результатов в современном биатлоне. Разработана архитектура программной системы с применением UML-диаграмм. Спроектированная архитектура должна позволить реализовать удобную, а главное функционально полезную спортсменам-биатлонистам и их тренерам программную систему.
1. Zhizhin V.A. Problemy sbora sportivno-tehnicheskih rezul'tatov i analitiki sorevnovaniy po biatlonu / V.A. Zhizhin, S.N. Zvereva // Fizicheskaya kul'tura. Sport. Turizm. Dvigatel'naya rekreaciya. - 2016. - T. 1. - № 1. - S. 42-45.
2. Zvereva S.N. Analiz sportivno-tehnicheskih rezul'tatov biatlonistov yunosheskogo vozrasta na osnove strelkovogo komponenta / S.N. Zvereva, A.Yu. Mironov, N.V. Lobanov // Sovremennye tendencii razvitiya nauki i tehnologiy. - 2016. - № 6-4. - S. 116-121.
3. Miheykina Yu.A. Analiz rezul'tatov sbornoy komandy Rossii po biatlonu na vsemirnyh zimnih universiadah v Alma-aty i Osrbl'e / Yu.A. Miheykina, M.V. Malygina // Problemy sovershenstvovaniya fizicheskoy kul'tury, sporta i olimpizma. - 2019. - № 1. - S. 39-43.
4. Reuckaya E.A. Vklad gonochnogo i strelkovogo komponentov podgotovlennosti vysokokvalificirovannyh biatlonistov v itogovyy sportivnyy rezul'tat na osnovnyh distanciyah sorevnovatel'noy programmy / E.A. Reuckaya, E.M. Nikolaev // Vestnik Nizhnevartovskogo gosudarstvennogo universiteta. - 2016. - № 4. - S. 84-90.
5. Sinichenko R.P. Informativnye pokazateli analiza rezul'tatov sorevnovatel'noy deyatel'nosti biatlonistov vysokoy kvalifikacii / R.P. Sinichenko, I.L. Rybina // Zdorov'e dlya vseh. - 2018. - № 1. - S. 24-27.
1.
DESIGNING THE ARCHITECTURE OF A SOFTWARE AND INFORMATION SYSTEM FOR FINDING STATISTICAL PATTERNS OF THE RESULTS OF SPORTS COMPETITIONS IN BIATHLON
Authors: Anikina Ol'ga Vladimirovna
Authors: Anikina Ol'ga Vladimirovna
