ПРОЕКТИРОВАНИЕ АРХИТЕКТУРЫ ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ НАХОЖДЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РЕЗУЛЬТАТОВ СПОРТИВНЫХ СОРЕВНОВАНИЙ В БИАТЛОНЕ
Секция: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Авторы:
Тип:
Статья конференции
Опубликовано:
08.04.2022
Классификаторы:
УДК 004 Информационные технологии. Вычислительная техника...
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
архитектура программной системы, UML-диаграммы, соревнования по биатлону, система статистических показателей, аналитика гонки, аналитика стрельбы
Аннотация (русский):
В данной статье рассмотрена разработанная авторами архитектура программно-информационной системы, предназначенной для нахождения статистических закономерностей результатов спортсменов на соревнованиях по биатлону. Исходными данными послужили итоговые протоколы соревнований и прилагаемые к ним документы по аналитике гонки и аналитике стрельбы. Архитектура системы построена с использованием UML-диаграмм.
В данной статье рассмотрена разработанная авторами архитектура программно-информационной системы, предназначенной для нахождения статистических закономерностей результатов спортсменов на соревнованиях по биатлону. Исходными данными послужили итоговые протоколы соревнований и прилагаемые к ним документы по аналитике гонки и аналитике стрельбы. Архитектура системы построена с использованием UML-диаграмм.
Ключевые слова:
архитектура программной системы, UML-диаграммы, соревнования по биатлону, система статистических показателей, аналитика гонки, аналитика стрельбы
архитектура программной системы, UML-диаграммы, соревнования по биатлону, система статистических показателей, аналитика гонки, аналитика стрельбы
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. Жижин В.А. Проблемы сбора спортивно-технических результатов и аналитики соревнований по биатлону / В.А. Жижин, С.Н. Зверева // Физическая культура. Спорт. Туризм. Двигательная рекреация. - 2016. - Т. 1. - № 1. - С. 42-45.
2. Зверева С.Н. Анализ спортивно-технических результатов биатлонистов юношеского возраста на основе стрелкового компонента / С.Н. Зверева, А.Ю. Миронов, Н.В. Лобанов // Современные тенденции развития науки и технологий. - 2016. - № 6-4. - С. 116-121.
3. Михейкина Ю.А. Анализ результатов сборной команды России по биатлону на всемирных зимних универсиадах в Алма-аты и Осрблье / Ю.А. Михейкина, М.В. Малыгина // Проблемы совершенствования физической культуры, спорта и олимпизма. - 2019. - № 1. - С. 39-43.
4. Реуцкая Е.А. Вклад гоночного и стрелкового компонентов подготовленности высококвалифицированных биатлонистов в итоговый спортивный результат на основных дистанциях соревновательной программы / Е.А. Реуцкая, Е.М. Николаев // Вестник Нижневартовского государственного университета. - 2016. - № 4. - С. 84-90.
5. Синиченко Р.П. Информативные показатели анализа результатов соревновательной деятельности биатлонистов высокой квалификации / Р.П. Синиченко, И.Л. Рыбина // Здоровье для всех. - 2018. - № 1. - С. 24-27.
