Região dominante de jogadores de futebol determinada por um modelo probabilístico baseado em variáveis cinemáticas instantâneas

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dc.contributor.advisorMoura, Felipe Arruda
dc.contributor.authorCaetano, Fabio Giuliano
dc.contributor.bancaAndrade, André Gustavo Pereira de
dc.contributor.bancaPraça, Gibson Moreira
dc.contributor.bancaDal Pupo, Juliano
dc.contributor.bancaMisuta, Milton Shoiti
dc.coverage.extent108 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-09-12T19:21:06Z
dc.date.available2024-09-12T19:21:06Z
dc.date.issued2022-09-21
dc.description.abstractOs jogadores de futebol se movem constantemente durante a partida para ocupar diferentes regiões do campo com o intuito de gerar oportunidades para sua equipe e prevenir ações ofensivas dos seus adversários. As regiões dominantes são definidas como regiões do campo onde os jogadores conseguem atingir antes dos demais e normalmente são definidas sem considerar as características cinemáticas do deslocamento dos jogadores, ou negligenciam a possibilidade de haver espaços livres no campo. Sendo assim, o objetivo desse estudo foi apresentar uma nova abordagem de representação da região dominante de jogadores de futebol baseada em modelos de movimento criados a partir das posições, deslocamentos, velocidades e acelerações instantâneas dos jogadores. A amostra foi constituída por 109 jogadores brasileiros profissionais de futebol analisados durante partidas oficiais, sendo computados aproximadamente 15 milhões de dados de posição registrados através de um sistema de rastreamento automático. Velocidades e acelerações vetoriais instantâneas dos jogadores foram utilizadas para gerar os modelos de movimento. Posteriormente foi computado um modelo de probabilidade através da função de histograma com normalização por função de densidade de probabilidade e por fim, determinadas as regiões dominantes dos jogadores. A determinação das regiões dominantes pelo modelo proposto foi avaliada em janelas de tempo futuro de um, dois e três segundos. As áreas das regiões dominantes determinadas pelo modelo proposto, os espaços livres e regiões de Voronoi foram calculadas, bem como os valores de área das regiões dominantes e regiões de Voronoi foram comparados. O modelo proposto foi aplicado para determinar a área do jogo, as regiões dominantes das equipes absolutas e relativas à área de jogo durante as partidas considerando o campo todo, as metades e os terços do campo, assim como foi analisada a relação da região dominante relativa das equipes com ações técnicas realizadas. Os valores médios de predições corretas na determinação das regiões dominantes dos jogadores foram 96,56%, 88,64% e 72,31% para as janelas de tempo de um, dois e três segundos, respectivamente. As áreas de região dominante dos jogadores foram inferiores as computadas pelo Voronoi com valores medianos de 73 e 171 m², respectivamente. O valor mediano de área dos espaços livres no campo foi 5.551 m², enquanto para área de jogo foi 1.588 m² e da região dominante das equipes considerando campo todo de 794 m². Os valores de área da região dominante das equipes foram superiores na metade defensiva do campo em comparação a ofensiva, enquanto na comparação entre os terços do campo, o terço médio apresentou maiores valores, seguido pelo terço defensivo e ofensivo. A área de região dominante relativa das equipes apresentou maiores valores para as equipes mandantes em todas as situações (exceto terço médio do campo), assim como apresentaram relação com melhores indicadores nas ações técnicas. A abordagem proposta mostrou-se mais realista, representando a natureza dinâmica da modalidade, e pode ser uma ferramenta útil para avaliar os comportamentos táticos relacionados à exploração espaço-temporal dos jogadores e equipes durante as partidas de futebol
dc.description.abstractother1Football players constantly move during the match to occupy different regions of the pitch to generate opportunities for their team and to prevent offensive actions from the opponents. The dominant regions are defined as regions of the pitch where players can reach before the others and are usually defined without considering the kinematic characteristics of the players’ displacement or neglecting the possibility of existing free-spaces in the pitch. Therefore, the objective of this study was to present a novel approach to the analysis of the dominant region of football players based on movement models created from the players’ instantaneous positions, displacements, velocities, and accelerations. The sample consisted of 109 Brazilian professional football players analysed during official matches, with approximately 15 million position data recorded using an automatic tracking system. Players' instantaneous vector velocities and accelerations were used to generate the motion models. Subsequently, a probability model was computed using the histogram function with normalization by probability density function and, finally, the dominant regions were determined. The determination of the dominant regions by the proposed model was evaluated in future time windows of one, two and three seconds. The areas of the dominant regions determined by the proposed model, the free-spaces and Voronoi regions were calculated, as well as the area values of the dominant regions and Voronoi regions were compared. The proposed model was applied to determine the playing area, the teams’ absolute dominant regions and relative to the playing area during the matches considering the whole pitch, halves, and thirds of the pitch, as well as the relationship of the team’s relative dominant region witch technical actions performed was analysed. The mean values of correct predictions in the determination of the players’ dominant regions were 96.56%, 88.64% and 72.31% for the future time windows of one, two and three seconds, respectively. The players’ dominant region areas were lower than those computed by Voronoi with median values of 73 and 171 m², respectively. The median value of the area of free-spaces on the pitch was 5,551 m², while for the playing area it was 1,588 m² and the dominant region of the teams considering the whole pitch of 794 m². The area values of the dominant region of the teams were higher in the defensive half of the pitch compared to the offensive, while in the comparison between the thirds of the pitch, the middle third presented higher values, followed by the defensive and offensive thirds. The relative dominant region area of the teams showed higher values for the home teams in all situations (except for the middle third of the pitch), as well as showing a relationship with better indicators in the technical actions. The proposed approach proved to be more realistic, representing the dynamic nature of the modality and can be a useful tool to assess tactical behaviours related to space-time exploration of players and teams during the football matches
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17549
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCEFE - Departamento de Educação Física
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação Associado em Educação Física UEM/UEL
dc.subjectDados posicionais
dc.subjectDiagrama de Voronoi
dc.subjectEsportes coletivos
dc.subjectRastreamento automático
dc.subjectTática
dc.subjectJogadores de futebol
dc.subjectCinemática
dc.subjectBiomecânica - Músculos
dc.subjectEsportes coletivos
dc.subject.capesCiências da Saúde - Educação Física
dc.subject.keywordsAutomatic tracking
dc.subject.keywordsPositional data
dc.subject.keywordsTactics
dc.subject.keywordsTeam sports
dc.subject.keywordsVoronoi diagram
dc.subject.keywordsSoccer players
dc.subject.keywordsKinematics
dc.subject.keywordsBiomechanics - Muscles
dc.subject.keywordsCollective sports
dc.titleRegião dominante de jogadores de futebol determinada por um modelo probabilístico baseado em variáveis cinemáticas instantâneas
dc.title.alternativeFootball player dominant region determined by a probabilistic model based on instantaneous kinematics
dc.typeTese
dcterms.educationLevelDoutorado
dcterms.provenanceCentro de Educação Física e Esportes

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