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Analizando Actuaciones Extremas en Natación

Un estudio sobre cómo las actuaciones extremas en natación pueden predecir récords futuros.

― 6 minilectura


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Tabla de contenidos

En el mundo del atletismo, especialmente en la natación, entender las actuaciones excepcionales es clave. Este enfoque en performances extremas puede dar pistas sobre tendencias, predicciones y logros futuros potenciales. Surge la necesidad de un método especial para analizar estos valores extremos, particularmente en datos que provienen de múltiples nadadores a lo largo del tiempo.

La Importancia de los Valores Extremos

Los valores extremos se refieren a esas actuaciones que destacan, ya sean récords o marcas personales. Estos valores no solo son interesantes; pueden decirnos cómo están progresando los atletas y qué récords podrían romperse en el futuro. Reconocer la importancia de estas observaciones extremas es especialmente vital en deportes donde cada fracción de segundo cuenta.

Desafíos de los Datos Longitudinales

Los datos longitudinales son aquellos recopilados de los mismos sujetos a lo largo del tiempo. En natación, esto significa seguir los tiempos de los nadadores en diferentes competencias. Este tipo de datos suele tener irregularidades, ya que no todos los nadadores compiten al mismo tiempo, y cada nadador puede tener diferentes números de actuaciones registradas. Esta variabilidad puede presentar desafíos en el análisis, ya que los métodos tradicionales a menudo se enfocan solo en las actuaciones promedio, ignorando la valiosa información que ofrecen los extremos.

Usando la Teoría de Valores Extremos

La Teoría de Valores Extremos (EVT) es una rama de la estadística que se enfoca específicamente en entender observaciones extremas, como los tiempos de natación más rápidos. EVT proporciona herramientas y modelos para analizar estos casos excepcionales, haciéndola ideal para nuestro propósito. Al aplicar EVT a los datos de natación, podemos entender mejor el comportamiento de los récords y cómo podrían desarrollarse futuras actuaciones.

La Estructura de los Datos

En nuestro análisis, miramos datos de natación de atletas de élite. Cada nadador tiene una serie de tiempos registrados para eventos específicos, como los 100 m pecho. Estos registros muestran una mezcla de actuaciones regulares y tiempos destacados que pueden considerarse extremos. El objetivo es analizar estos datos para identificar patrones y predecir futuros récords.

Suposiciones Sobre los Datos

Comenzamos con varias suposiciones sobre los datos que estamos analizando:

  1. Las actuaciones de cada nadador son independientes de las de los demás.
  2. Hay un patrón común en cómo se distribuyen las actuaciones alrededor de sus récords.
  3. Las actuaciones cambian con el tiempo y debemos tener en cuenta esta variabilidad.

Nuestro Enfoque

Para analizar efectivamente las actuaciones extremas, creamos un modelo flexible que puede acomodar tanto similitudes como diferencias entre los nadadores. Este modelo considera cómo los nadadores individuales pueden diferir en sus trayectorias de rendimiento e incorpora sus circunstancias únicas.

Incorporando Inferencia Bayesiana

Una herramienta poderosa que empleamos es la Inferencia Bayesiana. Este enfoque nos permite estimar los parámetros de nuestro modelo basándonos en los datos que tenemos mientras incorporamos conocimientos previos. El método bayesiano es particularmente útil al tratar con datos limitados de algunos nadadores, ya que nos ayuda a mantener una visión equilibrada al integrar actuaciones pasadas con análisis actuales.

Aplicación a la Natación de Élite

Enfocamos nuestro modelo específicamente en nadadores de élite, definidos como aquellos que han logrado tiempos por debajo de un cierto umbral. Al examinar sus actuaciones, podemos captar las sutilezas de sus carreras en la natación y proporcionar predicciones sobre sus resultados futuros.

Recopilación de Datos

Nuestro análisis utiliza datos de nadadores de élite registrados entre 2012 y 2019. Nos enfocamos específicamente en los tiempos más rápidos de las competiciones, que representan la mejor capacidad de cada nadador en ese momento. Esta estrategia asegura que analicemos datos de alta calidad en lugar de tener en cuenta todas las nataciones, que pueden incluir tiempos tácticos o menos representativos.

Hallazgos Clave

A través de nuestro análisis, emergen varios hallazgos clave. Notamos que:

  • Hay tendencias identificables entre los mejores competidores. Por ejemplo, algunos nadadores mejoran consistentemente sus tiempos, mientras que otros ven fluctuaciones debido a factores como la edad o la intensidad de la competencia.
  • La capacidad de predecir qué nadadores podrían romper récords en el futuro se vuelve más clara, especialmente al analizar sus trayectorias pasadas.
  • Nuestro modelo puede resaltar la probabilidad de logros extremos, proporcionando no solo un análisis de las actuaciones pasadas, sino también un mapa para futuras expectativas.

Predicción de Futuros Récords

Uno de los principales objetivos de nuestro análisis es predecir si un nadador romperá un récord en los próximos años. Evaluamos los datos pasados para prever quién podría asumir el reto, teniendo en cuenta la progresión personal de cada atleta.

Estrategias para la Predicción

Para predecir futuros récords, utilizamos varias estrategias estadísticas, incluyendo simulaciones que consideran diferentes escenarios. Al realizar estas simulaciones, podemos medir la probabilidad de que ciertos atletas logren tiempos notables, rompan récords o establezcan marcas personales.

Entendiendo los Resultados

Los resultados de nuestro análisis muestran que:

  • Ciertos nadadores exhiben patrones que los hacen más propensos a romper récords, mientras que otros pueden estabilizarse alrededor de un rendimiento máximo.
  • El panorama competitivo en la natación es dinámico, lo que significa que nuevos atletas están surgiendo constantemente, lo que puede cambiar las expectativas y posibilidades.

Conclusión

Al emplear un marco centrado en el análisis de valores extremos, podemos obtener valiosos insights sobre las performances en la natación. Esta metodología sienta las bases para estudios y aplicaciones futuras dentro de la analítica deportiva, mejorando en última instancia nuestra comprensión y apreciación del logro atlético.

Direcciones Futuras

A medida que miramos hacia adelante, hay numerosas avenidas por explorar. Ampliar nuestro conjunto de datos para incluir a más atletas puede ofrecer más insights, mientras que refinar nuestros modelos podría mejorar su capacidad predictiva. Además, aplicar nuestros métodos a otros deportes podría revelar patrones y tendencias similares en el rendimiento.

Reflexiones Finales

El viaje a través del análisis de rendimiento extremo en la natación ilustra la importancia de métodos estadísticos avanzados para entender y predecir logros atléticos. Al centrarnos en los extremos, obtenemos una imagen más rica del deporte y podemos contribuir significativamente al campo de la analítica deportiva.

Fuente original

Título: A framework for statistical modelling of the extremes of longitudinal data, applied to elite swimming

Resumen: We develop methods, based on extreme value theory, for analysing observations in the tails of longitudinal data, i.e., a data set consisting of a large number of short time series, which are typically irregularly and non-simultaneously sampled, yet have some commonality in the structure of each series and exhibit independence between time series. Extreme value theory has not been considered previously for the unique features of longitudinal data. Across time series the data are assumed to follow a common generalised Pareto distribution, above a high threshold. To account for temporal dependence of such data we require a model to describe (i) the variation between the different time series properties, (ii) the changes in distribution over time, and (iii) the temporal dependence within each series. Our methodology has the flexibility to capture both asymptotic dependence and asymptotic independence, with this characteristic determined by the data. Bayesian inference is used given the need for inference of parameters that are unique to each time series. Our novel methodology is illustrated through the analysis of data from elite swimmers in the men's 100m breaststroke. Unlike previous analyses of personal-best data in this event, we are able to make inference about the careers of individual swimmers - such as the probability an individual will break the world record or swim the fastest time next year.

Autores: Harriet Spearing, Jonathan Tawn, David Irons, Tim Paulden

Última actualización: 2023-06-21 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2306.12419

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.12419

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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