Neural network and layer-wise relevance propagation reveal how ice hockey protective equipment restricts players’ motion
Notice bibliographique
Résumé
Understanding the athlete's movements and the restrictions incurred by protective equipment is crucial for improving the equipment and subsequently, the athlete's performance. The task of equipment improvement is especially challenging in sports including advanced manoeuvres such as ice hockey and requires a holistic approach guiding the researcher's attention toward the right variables. The purposes of this study were (a) to quantify the effects of protective equipment in ice hockey on player's performance and (b) to identify the restrictions incurred by it. Twenty male hockey players performed four different drills with and without protective equipment while their performance was quantified. A neural network accompanied by layer-wise relevance propagation was applied to the 3D kinematic data to identify variables and time points that were most relevant for the neural network to distinguish between the equipment and no equipment condition, and therefore presumable result from restrictions incurred by the protective equipment. The study indicated that wearing the protective equipment, significantly reduced performance. Further, using the 3D kinematics, an artificial neural network could accurately distinguish between the movements performed with and without the equipment. The variables contributing the most to distinguishing between the equipment conditions were related to the upper extremities and movements in the sagittal plane. The presented methodology consisting of artificial neural networks and layer-wise relevance propagation contributed to insights without prior knowledge of how and to which extent joint angles are affected in complex maneuvers in ice hockey in the presence of protective equipment. It was shown that changes to the equipment should support the flexion movements of the knee and hip and should allow players to keep their upper extremities closer to the torso.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».