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Proposta de uma metodologia quantitativa de análise do jogo em esportes coletivos de invasão baseada em um modelo formal de estratégia: aplicação ao basquetebol e ao futebol

Processo: 12/19164-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2013
Vigência (Término): 28 de agosto de 2014
Área do conhecimento:Interdisciplinar
Pesquisador responsável:Junior Barrera
Beneficiário:Leonardo Lamas Leandro Ribeiro
Instituição-sede: Instituto de Matemática e Estatística (IME). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:11/50761-2 - Modelos e métodos de e-Science para ciências da vida e agrárias, AP.TEM
Assunto(s):Inferência estatística

Resumo

Esportes coletivos de invasão constituem uma classe de modalidades esportivas cuja disputa é baseada na oposição entre duas equipes, em um espaço comum, com o objetivo de pontuar, através de ações individuais, grupais e coletivas. As recentes contribuições metodológicas e tecnológicas acerca do estudo da dinâmica do jogo nestes esportes têm como contra-partida a ausência de formalização dos pressupostos teóricos assumidos. A ausência de uma linguagem formal embasando os estudos induz à imprecisão na descrição e, consequentemente, na análise dos comportamentos no confronto, implicando possíveis perdas de informações relevantes. Um elemento central para a formalização do conhecimento sobre o jogo é a modelagem da noção de estratégia, pois a maximização do desempenho nestes esportes é dependente do jogo coletivo e para que este ocorra é necessário que a equipe possua um plano estratégico. Esta relação determina uma hipótese fundamental, segundo a qual a equipe que permanece por mais tempo jogando de acordo com sua própria estratégia leva vantagem. Através de uma abordagem inter-disciplinar entre a Educação Física e a Ciência da Computação, este trabalho investiga o problema complexo do planejamento e análise da execução dos comportamentos dos jogadores, a partir de um modelo formal e soluções computacionais inovadoras para aquisição e tratamento dos dados. O estudo formal da hipótese sobre os motivos de sucesso ou fracasso no jogo deverá resultar em contribuições diretas para o entendimento da estrutura e uso das estratégias das equipes, além do desenvolvimento de uma metodologia para processamento e análise dos dados relacionados ao comportamento dos jogadores no confronto. Os avanços promovidos poderão contribuir também para a ampliação do conhecimento necessário para superar o desafio científico de simular o jogo. Os resultados esperados para cada uma das quatro etapas da pesquisa, assim como a maneira pela qual os problemas serão abordados, são descritos na sequência. Primeiro, será modelada a estrutura das fases do confronto (e.g., ataque, defesa, etc.) com a definição de suas propriedades fundamentais. A formalização das fases do jogo deverá contribuir para o aperfeiçoamento de metodologias de elaboração e análise de estratégias. Segundo, a partir da estrutura das fases definida, será desenvolvida uma metodologia de inferência dos comportamentos dos jogadores observados no confronto para representação das estratégias das equipes analisadas. O problema metodológico a ser superado nesta fase é a diferenciação entre estratégia executada e comportamentos aleatórios através da identificação de padrões estáveis de comportamento. Terceiro, a partir da inferência dos padrões de comportamentos serão definidos critérios para avaliação da complexidade das estratégias reconstituídas. A representação por grafos permitirá a realização de análises topológicas para o estudo da complexidade de uma estratégia e comparação entre estratégias, respectivamente, de um mesmo esporte ou entre esportes. Quarto, criação de um programa de computador para desenho e análise de estratégias. O modelo definido criado será aplicado para a elaboração de uma ferramenta computacional capaz de auxiliar técnicos esportivos a desenhar suas estratégias de maneira interativa, limitando assim erros frequentes até então verificados. Além do embasamento para a investigação da hipótese central do estudo, os resultados esperados devem ainda ter como consequência algumas aplicações à áreas correlatas: i) o desenho de jogos de computador com um nível de realismo estratégico não observado nos jogos atuais; ii) uso da representação da estratégia proposta como informação a priori para o reconhecimento automático dos movimentos coletivos de uma equipe a partir de imagens digitais de jogos gravados em vídeo; iii) aplicações à área de inteligência artificial para o estudo de relações cooperativas em ambientes competitivos (e.g., Copa do Mundo de futebol de robôs).

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
LAMAS, LEONARDO; SANTANA, FELIPE; HEINER, MATTHEW; UGRINOWITSCH, CARLOS; FELLINGHAM, GILBERT. Modeling the Offensive-Defensive Interaction and Resulting Outcomes in Basketball. PLoS One, v. 10, n. 12 DEC 14 2015. Citações Web of Science: 8.
FELIPE L. SANTANA; EDUARDO ROSTAISER; ERAN SHERZER; CARLOS UGRINOWITSCH; JUNIOR BARRERA; LEONARDO LAMAS. Space protection dynamics in basketball: Validation and application to the evaluation of offense-defense patterns. Motriz: rev. educ. fis., v. 21, n. 1, p. -, Mar. 2015.
LAMAS, LEONARDO; BARRERA, JUNIOR; OTRANTO, GUILHERME; UGRINOWITSCH, CARLOS. Invasion team sports: strategy and match modeling. INTERNATIONAL JOURNAL OF PERFORMANCE ANALYSIS IN SPORT, v. 14, n. 1, p. 307-329, APR 2014. Citações Web of Science: 7.

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