Разработка интеллектуальной системы для управления и улучшения качества тренировок

Сотрудники факультета ВМК МГУ имени М.В. Ломоносова в сотрудничестве со специалистами Национального медицинского исследовательского центра терапии и профилактической медицины Минздрава России разработали прототип интеллектуальной системы, которая может оценивать качество выполнения физических упражнений и давать пользователю индивидуальные рекомендации. Эта инновационная разработка сочетает в себе технологии компьютерного зрения и нечеткой логики, что делает её весьма перспективной для использования в спорте, здравоохранении и сфере поддержания здорового образа жизни.

«Основная задача — не только отмечать недочеты при выполнении упражнений, но и предоставлять индивидуальные советы, учитывающие особенности физической активности человека. Наша цель — разработать интеллектуального помощника, который сможет обучать, давать подсказки и подстраиваться под каждого пользователя, позволяя ему управлять тренировочным процессом так же, как это делают профессиональные тренеры или специалисты по лечебной физкультуре», — отмечает Иван Шергин, аспирант кафедры интеллектуальных информационных технологий, факультета ВМК МГУ.

Система управления функционирует на основе нечеткой логики. Это позволяет обрабатывать неточные и субъективные оценки качества выполнения упражнений, делая алгоритмы более схожими с мышлением тренера-человека. Специалисты из Центра терапии и профилактической медицины выступают в роли экспертов-тренеров. Их многолетний опыт в области лечебной физкультуры и реабилитации используется для создания базы знаний, позволяющей контролировать выполнение любого физического упражнения. На основе определенного набора правил система анализирует параметры движения и предоставляет рекомендации — например, увеличить темп, улучшить синхронность или сделать паузу.

«Для решения задачи мы применяем гибридный подход, объединяющий нейросетевые методы и правила нечеткой логики. Это позволяет сочетать понятность и адаптивность при работе с разнообразными категориями пользователей», — поясняет Александр Рыжов, профессор кафедры интеллектуальных информационных технологий.

Предложенный подход можно воплотить в виде веб-приложения или мобильной платформы, что обеспечивает его доступность для широкого круга пользователей. Эта система может использоваться как в любительском спорте, так и в программах физической реабилитации, способствуя снижению вероятности травм, совершенствованию техники и сокращению времени, необходимого для изучения новых движений. Кроме того, разрабатываемый инструмент может быть применен для быстрого, качественного и безопасного освоения разнообразных физических навыков – от сварки (требующей микромоторики) до балета (предполагающего синхронность нескольких исполнителей).

На конференции были продемонстрированы архитектура и существующие возможности системы конференции «Ломоносовские чтения», проведенное весной 2025 года исследование привлекло внимание экспертов, работающих в сфере компьютерного зрения, спортивной аналитики и цифрового здравоохранения.