Физики предсказали успешность пасов в футболе
Физики построили математическую модель, которая позволяет оценить рискованность паса в футболе зависимости от того, в какую точку поля он будет сделан. Они проверили адекватность модели на большом количестве данных, полученных из реальных матчей, и сделали выводы о практической применимости своих результатов. Исследование опубликовано в Scientific Reports.
Командные виды спорта в силу большого количества участников и сложности протекающих в них процессов кажутся непредсказуемыми с точки зрения физики. Тем не менее отдельные аспекты игры все же поддаются моделированию. Особый интерес в этом плане представляет футбол, поскольку он считается самым популярным и самым массовым видом спорта в мире. Так, ученые смогли найти некоторые универсальные закономерности в распределении голов, применить сетевой анализ для исследования точности пасов, получить статистические данные о перемещении мяча и многое другое.
Помимо прочего физиков интересует вопрос характеризации пространства футбольного поля. Это позволит понять, какую роль играет та или иная точка поля в разных ситуациях, что может быть важно при выборе тактического рисунка игры. Однако среди ученых нет согласия по поводу того, по каким критериям делить это пространство.
На текущий момент можно выделить два больших подхода. В первом из них пространство делится на многоугольники в зависимости от того, как расположены игроки на поле. В простейшем случае поле представляется в виде диаграмм Вороного, где множествами точек являются футболисты. В более сложных случаях эти области модифицируются с учетом скорости или ускорения игроков. Недостатком этих подходов стало то, что в них все точки считаются одинаково важными для игрока, вокруг которого построена эта область. Вместе с тем они могут быть разными с точки зрения успешности паса и результативности ударов по воротам, плотности игроков и так далее.
Японские физики из Университета Тюо и Университета Васэда под руководством Йошихиро Йамазаки (Yoshihiro Yamazaki) предложили новый подход к оценке игрового пространства на основе минимального времени, которое необходимо, чтобы добраться до точки поля хотя бы одному игроку из каждой команды. В качестве входных параметров их алгоритм берет стартовые координаты и скорости игроков. Затем с помощью второго закона Ньютона вычисляется время, необходимое ближайшему игроку от каждой команды, чтобы достичь нужной точки