УДК 796.6:004.9:519.2
DOI: 10.36871/26189976.2026.06-4.012

Авторы

Анна Викторовна Каляшина,
КАИ Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева, Казань, Россия
Юрий Николаевич Смирнов,
Казанский государственный энергетический университет, Казань, Россия

Аннотация

Статья посвящена разработке и исследованию интерактивного велотренажера. Как известно, интерактивные тренажеры ускоряют обучение, снижают риск реальных ошибок, повышают вовлеченность в процесс за счет игровой формы и наглядности. В области спорта активно применяются различные виртуальные средства, в том числе для проведения тренировок велосипедистов. В данном исследовании разработана программа, которая анализирует ошибки, фиксирует их и предоставляет спортсменам рекомендации для улучшения результатов. Разработанная программа прошла апробацию в спортивном клубе университета и показала хорошие практические результаты.
В результате научного исследования выполнены следующие этапы: сбор данных об ошибках (выезд за пределы маршрута, неправильное использование тормозов, неверные маневры на поворотах, игнорирование дорожных знаков), анализ погодных условий и тип дорожного покрытия, формирование рекомендаций по оптимизации траектории, которые помогают обучающемуся избежать повторных ошибок. Метод решения задачи основан на построении графа возможных маршрутов, где каждый узел – это промежуточная точка на маршруте. Для каждого узда происходит вычисление функции ошибок в зависимости от параметров движения и условий среды.
Задача оптимизации траектории движения велосипедиста реализована через анализ ошибок и выбор наилучшего маршрута для минимизации этих ошибок. Основой математической модели является функция ошибок. В информационно-логическую модель базы данных вошли таблицы, хранящие исходную информацию, также информацию об ошибках и рекомендации велосипедисту.
В качестве среды разработки выбрана кроссплатформенная среда Unity, за счет мощных инструментов для 3D-симуляции, гибкости, удобства и поддержки современных технологий. Для отображения результатов анализа и рекомендаций разработан интуитивно понятный интерфейс с использованием Unity UI. Функциональные тесты показали, что все модули системы работают корректно. Для проверки устойчивости модели были протестированы сценарии с экстремальными значениями параметров, включая управление при скользких покрытиях и на высокой скорости. Результаты показали, что система способна корректировать рекомендации в реальном времени.

Ключевые слова

интерактивный тренажер,
динамическое программирование,
оптимизация траектории.

Список литературы

[1] Авраменко Е.И. Разработка AR-приложения в Unity / Е. И. Авраменко // Молодёжная наука Севера: Сборник материалов I Международной научно-практической конференции. – Ханты-Мансийск: Югорский государственный университет, 2023. – С. 28-34. – EDN OHNNLQ.

[2] Вильданов А.Н. Интерактивные тренажеры для обучения основам нейронных сетей / А. Н. Вильданов // Осовские педагогические чтения «Образование в современном мире: новое время — новые решения». – 2024. – № 1. – С. 97-104. – EDN AKTUCO.

[3] Евтых С.А. Применение современных цифровых технологий в развитии студенческого спорта в российских вузах / С. А. Евтых, С. Р. Терземан // Тенденции развития науки и образования. – 2024. – № 116-15. – С. 134-137. – DOI 10.18411/trnio-12-2024-698. – EDN PEQEYC.

[4] Зарипова Р.С., Алемасов Е.П. Применение алгоритмов и программных приложений в спорте // Физическая культура, спорт, туризм: наука, образование, информационные технологии: материалы Всероссийской с международным участием заочной научно-практической конференции. Казань, 2022. С. 486-490. EDN SWEEHX.

[5] Зарипова Р.С., Пырнова О.А. Применение компьютерного моделирования в технической подготовке спортсменов // Физическая культура, спорт, туризм: наука, образование, информационные технологии: материалы Всероссийской с международным участием заочной научно-практической конференции. Казань, 2022. С. 479-482. EDN DPFAOY.

[6] Каляшина А.В. Математическая модель и информационная система для расчета затрат на разработку и сопровождение программного продукта / А. В. Каляшина, Ю. Н. Смирнов // Мягкие измерения и вычисления. – 2026. – Т. 100, № 3-3. – С. 6-13. – DOI 10.36871/26189976.2026.03-3.001. – EDN KUZYIU.

[7] Меньшаков А.С. Использование цифровых технологий в физической культуре и спорте / А. С. Меньшаков, П. П. Николаев // Скиф. Вопросы студенческой науки. – 2025. – № 1(101). – С. 86-90. – EDN JZHOLL.

[8] Методы визуального представления больших данных с использованием Plotly и Matplotlib / М. Г. Нуриев, А. Р. Мангушева, Б. А. Махфуд, И. С. Зязюля // Международный научно-исследовательский журнал. – 2026. – № 2(164). – DOI 10.60797/ IRJ.2026.164.70. – EDN IFFUMS.

[9] Самохвалов А.В. Интерактивные тренажеры и их применение в процессе подготовки ИТ-специалистов в системе дистанционного обучения Moodle / А. В. Самохвалов, Д. С. Соловьев, А. А. Скворцов // Вестник Тамбовского университета. Серия: Гуманитарные науки. – 2023. – Т. 28, № 5. – С. 1063-1076. – DOI 10.20310/1810-0201-2023-28-5-1063- 1076. – EDN AFFGLK.

[10] Смирнов Ю.Н. Использование нейросетевых методов в задаче повышения разрешения Super Resolution / Ю.Н. Смирнов, А.В. Каляшина // Научно-технический вестник Поволжья. – 2023. – № 10. – С. 55-57. – EDN AMZKBW.

[11] Усцелемова Н.А. Современные подходы к организации физкультурно-спортивной подготовки обучающихся университета с использованием цифровых технологий / Н. А. Усцелемова М.А. Скрипов // Актуальные проблемы современного общего и профессионального образования: Сборник статей по материалам VII Всероссийской заочной научно-практической конференции с международным участием. – Магнитогорск: Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, 2023. – С. 64-69. – EDN PVBDRJ.

[12] Финогенов О.А. Динамическое программирование: основные идеи и их применение в рекурсии / О. А. Финогенов // Современные информационно-коммуникационные технологии. – 2022. – № 13. – С. 51-52. – EDN DNVSUR.