|
|
李仕嘉分享道，有一次我去省田径核心，看到铁饼活动员因天气缘由在室内投铁饼，但由于遭到场地限制投出的铁饼未完整飞翔就被网拦截掉落，这样的锻炼只能看技术动做，不能判断投抛距离。在此布景下，我开始寻找通过投抛铁饼的初始情况来判断其完整的飞翔距离和飞翔轨迹。
当天下午的“世界顶尖科学家英才交换对线名同学，此中有中国科协、上海市教委、顶科协等保举的60名英才打算学生，以及通过海选、高校科学营等活动选拔产生的22名同学，取10余位专家学者交换互动。
“通过精确探测并记录铁饼的飞翔形态、得出铁饼的出手速度取角度等环节数据、模仿完整的铁饼飞翔轨迹并预测距离这三个环节技术路径，尝试处理了铁饼锻炼痛点、节省人力成本、提高效率。”2021年10月31日下午，来自南京市金陵中学国际部的中学生李仕嘉在“世界顶尖科学家英才交换对话会”上分享了他在计算机科学和体育科学范畴的“铁饼室内投抛测试技术”研究。
第三步，建立算法法式和模仿完整的铁饼飞翔轨迹并预测距离，通过对铁饼飞翔受理的阐发，论证斜抛活动的合用性，同时对于铁饼出手时辰的中小变化用最小二乘法拟合，建立飞翔曲线模仿及距离预测算法法式。
“我的研究也不是一帆风顺，科研中遇到很多困难，数据采集和处置很是繁琐、传感器经常断联，我经常来回捡铁饼。由于误差对数据的影响，我设想了一种改良版来提取数据，但也由于我的模型不独一，精度不敷，遭到了导师的质疑。但通过阅读文献和阐发、取教练员和活动员交换，我了解到‘铁饼飞翔本质就是抛物线’，对峙了本人的想法，最初依据尝试结果验证了本人模型的精确性。” 李仕嘉表示，未来除了进修算法外，更想和各个学科的研究者交换，找到能用计算机方式处理的问题，继续用体育科学和计算机科学相结合的方式帮助活动员锻炼。
第二步，从大量原始数据输入到环节有用的数据输出，得出铁饼的出手速度和角度等相关数据。对此他设想了三种公式算法，一、传感器坐标系取世界坐标系的转换；二、提取加速度积分求出速度；三、用欧拉角转换求出铁饼程度体轴平面取地面的夹角及出手角度，然后依据铁饼投抛的物理特征和经验值域，计算和提取出手速度和角度数据。
李仕嘉是2020年、2021年英才打算（中学生科技创新后备人才培养打算）学员，跟从南京大学计算机系统钱柱中传授、南京大学计算机学院钱兵传授开展研究，研究课题涉及蚂蚁社会的“行为算法”、企鹅走路摇晃取能量回收的关系、使用地舆消息系统（基于降雨量和雨影效应）来设想法式帮助科学种植以及碳中和生态垃圾桶。
尝试铁饼设想革新达成后，颠末专业铁饼活动员通过五天实践，共收集了约上万个铁饼活动数据，而且丈量了室外投抛实际距离，最初对原始数据进行公式算法处置。别的李仕嘉还设想了一套辅助尝试设备，在外部进行丈量，计算铁饼抛抛角度。
具体来看，李仕嘉的三步环节技术路径是，第一步，通过在新铁饼安装了九轴陀螺仪传感器，精确地预测飞翔轨迹，并借助蓝牙传回电脑，让“普通铁饼”变成“数字铁饼”。
|
|
