Les mathématiques pour optimiser la course à pieds

Par 03 juin 2014 3 commentaires
course

Améliorer sa performance, son poids, sa forme...les applications mobiles se multiplient autour du sport connecté. Récemment, des chercheurs du CNRS ont rendu public un modèle mathématique d'optimisation de la course.

Le mois dernier, Amandine Aftalion du Laboratoire de mathématiques de Versailles (CNRS/Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines) et Frédéric Bonnans du Centre de mathématiques appliquées (CNRS/Inria/École polytechnique) ont présenté le fruit de leurs dernières recherches en  connectant les coureurs aux mathématiques. Afin de proposer au coureur un programme complet d’entraînements personnalisés, ces derniers ont ainsi élaboré un modèle mathématique qui s’appuie sur des algorithmes. La vraie différence ? En incluant dans son modèle des paramètres tels que l'énergie du coureur, sa consommation maximale d'oxygène ou bien son stock d'énergie anaérobie, l'application est en mesure de prédire le comportement que doit avoir le sportif tout au long de sa course. Et ce, grâce à un bilan établi en temps réel capable de déterminer en temps réel la vitesse optimale du coureur ainsi que l'énergie dépensée au fur et à mesure .

Un bilan personnalisé tout du long

Ainsi, selon l'état physiologique de chacun, l'application sera apte à dresser un programme adapté. Pour cela, celle-ci récolte différentes données sur le coureur et les fait ensuite intervenir dans un système d'équations différentielles. Celui-ci relie la vitesse, l'accélération, la force de propulsion et les forces de frottement. Les algorithmes prennent en compte les conditions initiales de départ de la course (vitesse nulle et quantité d'énergie donnée) et les contraintes (l'énergie et la force de propulsion doivent être positives, c'est-à-dire que le coureur ne peut pas reculer). De cette manière, le système peut prédire et aller plus loin que les systèmes de "Quantified self" existants tels que Runkeeper ou Fluxtream. Ces systèmes vont aussi au-delà de la simple statistique et compilent plusieurs données issues de sources diverses du quotidien.

 

Des applications diverses

Cette application s’adresse à deux types de public : les coureurs "semi-professionnels" et les amateurs n'ayant pas l'opportunité de s'entraîner avec un coach sportif. Pourquoi ne pas également proposer leur modèle à l’Education nationale dans le cadre de cours d'éducation physique et sportive à l'école. Aussi, un projet de logiciel qui créerait des programmes d'entraînements personnalisés est en cours. Celui-ci permettrait d'identifier les paramètres physiologiques à développer et de proposer des stratégies précises pour atteindre les vitesses optimales à chaque moment de la course. Enfin, le système d'équations étant adaptable à toutes les variables, il permet aussi de connaître instantanément le nombre exact (et non plus une simple moyenne) de calories perdues lors de la course. Le modèle actuellement fonctionnel, les chercheurs veulent déjà l'améliorer avec l’intégration de nouveaux paramètres: altitude ou vent par exemple. D’autres sports comme le cyclisme, la natation ou le canoé kayak pourraient aussi profiter de ce modèle.

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3 Commentaires

Bonjour, votre article est très intéressant. En effet, la mode des objets connectés est vraiment à l'auto-mesure de ses performances ! Si vous désirez découvrir d'autres initiatives du genre voici un article qui traite également de ce sujet http://www.positive-content.com/5-exemples-dobjets-connectes-exploitables-dans-un-evenement/

Soumis par LABRADOR EMMA (non vérifié) - le 03 juin 2014 à 14h32

Intéressant en effet de pouvoir bénéficier d'un coaching personnalisé à partir du big-data et du quantified-self. Cela se voit aujourd'hui dans le sport de haut niveau, et devrait donc arriver chez les sportifs amateurs avec la démocratisation des objets connectés.
http://www.wesante.com/blog

Soumis par WeSanté (non vérifié) - le 03 juin 2014 à 16h40

Intéressant, en effet, mais je me demande toujours comment on va s'y prendre pour s'ajuster à l'optimal en temps réel. Après tout, on ne fait que courir, on n'est pas une machine avec un régulateur de vitesse intégré...

Soumis par thiefer (non vérifié) - le 04 juin 2014 à 08h50

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