Geprüfte Sport-Technologie

Fußball Studie

Studienüberblick

Das IntelliGym® Trainingsprogramm wird von einem Fond der Europäischen Union (Teil des Horizon 2020 Programms) gefördert. Das ermöglichte die Durchführung einer Studie an der VU Amsterdam, die die Trainingseffizienz von IntelliGym® für die tatsächliche Leistung im Fußball untersucht.

Die Studie wurde von Prof. Geert Savelsbergh, dem Leiter der Motor Control Group bei MOVE und dem Desmond Tutu Lehrstuhl für Jugend, Sport und Aussöhnung, durchgeführt. Das war die erste Studie, die den Transfer eines Trainings in dem künstlichen Trainingsumfeld auf die tatsächliche Leistung auf dem Spielfeld untersucht hat.

Vorgehen der Studie

Die Wirksamkeit von Football IntelliGym® wurde an 4 Jugendfußballteams untersucht: U14, U15, U16 und U17 der Akademien von PSV Eindhoven und AZ Alkmaar in den Niederlanden.

Die teilnehmenden Teams wurden jeweils in zwei Gruppen aufgeteilt: die eine Hälfte trainierte mit Football IntelliGym und die andere Hälfte bekam eine andere computergestützte Aufgabe: die Analyse von Videoclips tatsächlicher Spiele auf bestimmte fußballerische Ereignisse oder Aktionen. Alle Teilnehmer wurden angewiesen, ihre jeweilige Aufgabe (IntelliGym oder Videoanalyse) zwei Mal wöchentlich für jeweils 30 Minuten für eine Dauer von 10 Wochen durchzuführen.

Leistung auf dem Spielfeld

Die tatsächliche fußballerische Leistung der Spieler wurde zu Beginn und nach Abschluss der Trainingsphase gemessen. Dabei wurde insbesondere die Entscheidungsfähigkeit auf dem Spielfeld während der Spiels gemessen. Um die jeweilige Leistung objektiv und präzise messen zu können, nutzen die Wissenschaftler ein von der VU Amsterdam entwickeltes Analyse System. Gemäß dieses Analyse Systems wurden Videoaufnahmen der Spieler bei einem 4 x 4 Kleinfeld Fußballspiel („mini game“) erstellt. Das Videomaterial wurde in Nachhinein von den Wissenschaftlern nach vorab definierten Parametern analysiert.

Studienergebnisse – fußballerische Leistung

Signifikante Verbesserung bei IntelliGym®-Nutzern

Aktionen mit Ball:

Die Verbesserung der IntelliGym® Gruppe (113) war um 30% höher als die Kontrollgruppe im Hinblick auf Entscheidungen und Aktionen von Spielern mit Ballbesitz.

Hauptsächlich involvierte Gehirnleistung:

Arbeitsgedächtnis

Ein Gedächtnis, das neue und bestehende Informationen speichert.

Bewegung ohne Ball:

Die Verbesserung der IntelliGym® Gruppe (91) war um 56% höher als die Kontrollgruppe beim Finden freier Räume und Bewegungen ohne Ball.

Hauptsächlich involvierte Gehirnleistung:

Geteilte Aufmerksamkeit

Die Fähigkeit, gleichzeitig auf zwei oder mehr Informationskanäle zu achten.

Umschaltspiel:

Die Verbesserung der IntelliGym® Gruppe (12.5) war um 11% höher als die Kontrollgruppe (1.5) beim schnellen und effektiven Umschaltspiel.

Hauptsächlich involvierte Gehirnleistung:

Aufgabenwechsel

Die Fähigkeit die aktuelle Aufgabe zu stoppen und zu einer anderen zu wechseln.
Die komplette Studie finden Siehier

Für Piloten der Luftwaffe entwickelt

Technologie aus der Luftfahrt

Die IntelliGym® Technologie basiert auf einem Konzept, das ursprünglich von der DARPA (dem Forschungsarm des US Verteidigungsministeriums) zum Training von Piloten der US Air Force entwickelt wurde.

Die erste Forschungsarbeit hierzu wurde von Prof. Daniel Gopher vom Technion in Haifa geleitet. Prof. Gopher, der bei Nobelpreisträger Prof. Daniel Kahneman graduierte, wurde für seine herausragenden Leistungen im Bereich der menschlichen Faktoren mit dem „Human Factors and Ergonimics Society’s Distinguished International Colleague Award“ ausgezeichnet.

Prof. Gopher und seine Kollegen stellten die Hypothese auf, dass sie die Leistung des Gehirns von Flugschülern mithilfe eines kognitiven Trainingstools am Boden trainieren könnten. Die Ergebnisse waren beeindruckend.

Die Forscher stellten eine enorme Verbesserung der Leistungen während des Fluges um mehr als 30% fest. Die Flugschüler hatten ein fokussiertes Aufmerksamkeitstraining mit dem Computerspiel von Daniel Gopher absolviert (Gopher, D., Weil, M. und Bareket,T., 1994: Transfer of skill from a computer game trainer to flight, Human Factors, 36, 387-405).

Nach dem Erfolg in dieser Pionierstudie wurde das Trainingssystem in das übliche Trainingsprogram der Pilotenausbildung aufgenommen. In einer anderen, von der NASA unterstützten Studie, haben Wissenschaftler die Effizienz von Gophers kognitivem Training mit einem Training auf Basis einer ausgefeilten, grafisch hochauflösenden und der Realität weitgehend entsprechenden PC-basierten Simulation eines Blackhawk Helikopters verglichen. Ergebnis: im Gegensatz zu dem alternativen Training führte das kognitive Training zu einer sehr deutlichen Verbesserung der fliegerischen Leistung. (Vergleich: (1) Hart, Battiste. NASA-Ames Research Center: Field test of video game trainer (1992); (2) Gopher, Weil, Bareket. Fidelity revisited: The transfer of skill from a computer game trainer to actual flight (1991).

Prof. Daniel Gopher

Mitglied der Amerikanischen Gesellschaft für menschliche Faktoren und Ergonomie).
“Wir haben herausgefunden, dass der wesentliche Faktor für einen effektiven Transfer eines Trainings im Labor in die Realität darin liegt, dass die Trainingsumgebung die „kognitiven“ Anforderungen der Realität gut abbildet. . Traditionelle Trainingskonzepte konzentrieren sich stattdessen auf eine möglichst gute physische Abbildung der Realität (d.h. besonders gute Simulationen), die zwar intuitiver erscheint, aber weniger effizient und schwieriger zu erzielen scheint.״

Im Anschluss an die Erfolge in der Luftfahrt, entmilitarisierte Gophers Team die Technologie und entwickelte sie weiter, gründete die Firma Applied Cognitive Engineering (ACE), um kognitive Trainingsprogramme für andere Anwendungen zu entwickeln. Die von ACE patentiere Technologie, die „Kognitive Simulation“, verbessert die Fähigkeiten der jeweiligen Trainees nachweislich um 20% bis 40%. Das erste Anwendungsgebiet der revolutionären Technology von ACE war natürlich .... Sport!

Zurück zur Erde

Vom Kampfpiloten zum Stürmer

ACE entwickelte schnell IntelliGym®, ein Online Tool, das kognitive Simulationstechnologie zur Verbesserung von Spielerleistungen in Teamsportarten nutzt. Auf den ersten Blick erscheint es merkwürdig, dass einen Jet zu fliegen einer Teamsportart ähnelt. Auf den zweiten Blick wird jedoch klar, dass es sowohl beim Jetfliegen wie auch beim Teamsport darum geht, Entscheidungen unter Zeitdruck zu treffen, die Schussposition zu finden sowie um Antizipation, Umsetzung, Teamwork und Raumorientierung.

IntelliGym® richtet sich an verschiedene sportliche Fähigkeiten wie die Kontrolle der Prozess, die für Planung und Ablaufsteuerung, konzentrierte Aufmerksamkeit, Auswahl der Umweltfaktoren, wechselnde und geteilte Aufmerksamkeit und vieles mehr verantwortlich sind. Verschiedene Studien haben gezeigt, dass es sich bei der Aufmerksamkeitskontrolle um eine allgemeine Fertigkeit handelt, die man in verschiedenen Kontexten anwenden kann.

Bisher wurde IntelliGym® für die Sportarten Basketball, Eishockey und Fußball angepasst. Verschiedene Studien haben gezeigt, dass das Trainingsprogramm bemerkenswerte Ergebnisse erzielt: eine Verbesserung von 20% - 40% bei einer Vielzahl von sportrelevanten Standardparametern und Statistiken. Darüber hinaus verzeichneten die trainieren Teams wesentlich höhere Siegquoten. Seit der Einführung haben Zehntausende Spieler mit dem Programm trainiert und mit ihren Daten zur kontinuierlichen Optimierung beigetragen und dadurch die Personalisierung und Effizient des Trainings gesteigert.

Speziell konnte gezeigt werden, dass sich die erworbene Fertigkeit, Aufmerksamkeit zu kontrollieren auf verschiedene Umgebungen und Aufgabenstellungen übertragen lässt, solange den Aufgaben gleiche Prozesse zugrunde liegen. (Gopher, Armony &Greenshpan, 2000; Armony & Gopher, 2002).

Bei der Entwicklung des sportbezogenen kognitiven Trainingstools identifizieren die Forscher die kognitiven Fertigkeiten, die für Bestleistungen in der jeweiligen Sportart notwendig sind,. Auf dieser Basis entwickeln die Forscher von ACE dann ein System (Computerspiel), das exakt diese Fertigkeiten beansprucht. Obwohl die Spieler lediglich mit einer Tastatur vor einem Bildschirm sitzen, lässt sich durch Analysen der Gehirnaktivität feststellen, dass dabei genau die gleichen kognitiven Fertigkeiten angesprochen werden, die man auch während eines „echten Spiels“ benötigt.

Der „kognitive Trainer“ repräsentiert damit ein Werkzeug, das verschiedene kognitive Fertigkeiten im Rahmen eines einheitlichen und umfassenden Aufgabenumfelds trainiert. Einzelne Trainingskomponenten entsprechen direkt den einzelnen kognitiven Fertigkeiten, die in der ursprünglichen Analyse (durch jahrelange Beobachtung auf dem Spielfeld) als relevant identifiziert wurden, und fließen damit in das Computerspiel ein.

Letztendlich legt die Trainingsphilosophie von ACE damit eher den Schwerpunkt auf die kognitive Entsprechung zwischen Training und Realsituation (ähnliche Vorgehensweise, ähnliche Anforderungen an die Kontrolle der Aufmerksamkeit) und nicht auf ein möglichst realistisches Umfeld.

Bald geht’s los!

Gehöre zu den Ersten, die mit IntelliGym® trainieren.