中華武術的評價系統(tǒng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目

1、編號大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃創(chuàng)新訓練項目申請書項目名稱 中華武術的評價系統(tǒng) 負 責 人 牛中超 學 院 數(shù)學與計算機科學學院 年級專業(yè) 2011級計算機科學與技術專業(yè) 聯(lián)系電話填表日期 2013年5月14日 安徽師范大學教務處制填表說明一、本申請書所列各項內(nèi)容，必須實事求是，表達明確、嚴謹。首次出現(xiàn)的縮寫詞，需注出全稱。二、項目申請書要按順序逐項填寫，空缺項要填“無”。 “一至九”欄由學生填寫，“十至十二” 欄由指導教師填寫，“十三”欄由項目負責人所在學院填寫。需簽字部分由相關人員以黑色鋼筆簽名。電子版填表字體用小四號宋體，單倍行距。要求一律用a4紙雙面打印，騎縫裝訂成

2、冊。三、申請書可網(wǎng)上下載、自行復印或加頁，但格式、內(nèi)容、大小須與原件一致。四、項目由負責人所在學院進行初審，簽署意見后，將申請書（一式三份）集中報送至教務處實踐科。五、如有不明事宜，請致電咨詢。（聯(lián)系電話：5910078）項目名稱中華武術的評價系統(tǒng) 項目來源導師課題 自主選題 競賽項目 其它來源 擬申請經(jīng)費2000元起止時間 2013年6月至2015年6月上一學期專業(yè)課排名情況申請人(團隊)姓名學號性別學院年級專業(yè)手機e-mail牛中超111102055男數(shù)計11計科183553003381129915338陳傳熙110704003男數(shù)計11計科187055335341375921

3、620崔立志110704012男數(shù)計11計科15255362215307763863陳婉清110704084女數(shù)計11計科1829826278816401224381、 項目組成員基本情況（包括自身具備的知識條件，有何特長、興趣，曾參加過的科技事件、創(chuàng)新活動等）成員成員狀況牛中超熱愛計算機，具有一定的程序編寫能力，具有很好的問題分析能力。自身正在學習中華武術，對大成拳的相關知識具有一定的了解和掌握。曾參加過數(shù)學建模比賽，獲得二等獎；參加acm競賽，獲得三等獎；曾參與老師的vb項目開發(fā)，并且自學了網(wǎng)頁設計的相關知識。大學期間曾榮獲國家勵志獎學金,校二等獎學金。

4、崔立志具有較強的編程及建模能力，曾獲蕪湖市acm程序設計大賽二等獎，2013年第六屆數(shù)學中國數(shù)學建模網(wǎng)絡挑戰(zhàn)賽優(yōu)秀獎，能夠熟悉使用matlab等數(shù)學建模工具軟件，對網(wǎng)頁設計有所研究。在校期間榮獲校三等獎學金。陳傳熙對于建模和編程具有一定的功底，曾獲2013年第六屆數(shù)學中國數(shù)學建模網(wǎng)絡挑戰(zhàn)賽優(yōu)秀獎，數(shù)學建模校級一等獎，能夠熟悉使用建模方面的各種工具軟件，如matlab，spss等，大學期間曾榮獲國家勵志獎學金，校二等獎學金。陳婉清具有較強的編程，精通c語言、c+操作，以及具有較強文字書寫、辦公軟件操作技能，曾獲蕪湖市acm程序設計大賽三等獎，以及較強的圖片處理能力和良好的程序調(diào)試能力。在校期間，

5、榮獲校二等獎學金。2、 項目研究背景（已有的基礎。與本項目相關研究積累和已取得的成績，已具備的條件，尚缺少的條件及方法等）1.已有的基礎：以大成拳為代表的中華武術，其中的套路及相關拳法、動作、身形已經(jīng)能夠全部獲取相關的數(shù)據(jù)。2.項目積累及成就：掌握了相關的數(shù)學建模的知識，并對本項目的研究做了細致的分析，尤其是在項目可行性方面做出了具體、深刻的分析，并為此起草了一份項目策劃方案。3.已具備的條件：已經(jīng)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的人工采集、武術動作的標準的制定以及能夠通過計算機對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并且具有建立模型的能力以及實際編程的能力和最終軟件開發(fā)的能力。4.尚缺乏的條件：目前我校還沒有相關的設施，比如瑞典產(chǎn)

6、qualisys-mcu500紅外遠射三維運動測試分析系統(tǒng)（6鏡頭）、數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)，傳感器，以及相應的數(shù)據(jù)處理算法。習武者在練習過程中的動態(tài)數(shù)據(jù)變化的記錄，需要通過由各種傳感器測量運動員身體各個部位的數(shù)據(jù)值，并傳給計算機，以此來評價及糾正習武者的動作。三、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及研究意義1.研究現(xiàn)狀： 由于申請項目是中國傳統(tǒng)武術相關內(nèi)容，國外無人涉足，就連國內(nèi)的相關研究也很少?？v觀國內(nèi)的研究成果：2002北京體院大學郝志勇競技武術套路自選長拳動作體系評價模式的研究、2006年北京體育大學王東敏關于構建傳統(tǒng)武術套路比賽評價模式的初步研究、2009年北京體育大學tania emi sakanaka楊

7、式太極拳“摟膝拗步”動作中骨盆運動的生物力學分析、2010年北京體育大學姜南楊式太極拳“野馬分鬃”動作肩胸與骨盆旋移運動的生物力學分析和2011年西南交通大學陳驪珠傳統(tǒng)楊氏太極拳推手技擊的動作解析及練習方法的研究。分析國內(nèi)的研究成果可以發(fā)現(xiàn)，相關的研究成果，均沒有涉及大成拳的相關研究以及針對每套動作設計出一整套的完善的評價系統(tǒng)，以便習武者可以方便地使用pc程序進行自我調(diào)整。2. 研究意義：(1) 提高習武者的學習效率，降低走彎路的可能性。傳統(tǒng)武術在從歷史角色轉變?yōu)闀r代角色，從民族地域走向全球化的舞臺的過程中，必須在要在繼承的基礎上進行創(chuàng)新。如何科學地、快速地入門，如何正確地學習每個動作要領，如

8、何避免浪費時間，如何避免錯誤的練習方式帶來的不良的身體反應。本項目將會解決以上問題，通過大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，去判斷功法中的最佳標準，參照科學的標準，才夠使習武者能夠獲得有事半功倍的效果。(2)更好地繼承、傳播中國傳統(tǒng)武術文化，使之科技化、現(xiàn)代化。進入二十世紀八九十年代以后，由于武術運動的現(xiàn)行管理體制不適應我國市場經(jīng)濟建設的大氣候，武術運動步入低谷，武術發(fā)展面臨著危機與挑戰(zhàn)。特別是在中國由計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟過度的大環(huán)境下，武術的發(fā)展更是面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，武術的發(fā)展前景非常讓人擔憂。 在發(fā)展的過程中，傳統(tǒng)武術由于受各種原因的制約，面臨著失傳的危險。這些制約因素主要包括：傳統(tǒng)武術的門派繁多、術語難懂

9、，讓許多外國人甚至中國人都難以理解；門派之間相對封閉、各自發(fā)展，導致很多拳種已失傳，個別門派或拳種的功夫也正在日趨滅絕，出現(xiàn)了門派與門派之間發(fā)生沖突的事情；傳統(tǒng)武術難學、難推廣，同時受到現(xiàn)代快樂體育運動的沖擊，導致很少有人愿意學習傳統(tǒng)武術；競賽市場的空間發(fā)展縮小，限制了傳統(tǒng)武術活動的發(fā)展；競技武術模式的發(fā)展使傳統(tǒng)武術人才后備資源嚴重短缺，科研體系無從發(fā)展等。所以，研究制定一套科學的評價標準，使武術學習科學化、現(xiàn)代化具有重要的歷史意義。(3)提高現(xiàn)代人民的身體素質。人的一生，無非三件事情：一是事業(yè)、二是生活、三是精神境界的領悟，而組成人生的這三件事情都不可能離開人的身體而獨立存在。因此有一個強健

10、的體魄和旺盛的精神狀態(tài)，是人生必不可缺的首要條件。中華傳統(tǒng)武術不僅能強身健體，而且在一定程度上有修身養(yǎng)性的顯著效果。傳統(tǒng)武術中的許多功法都已被證明具有較好的醫(yī)療保健效果。傳統(tǒng)武術中的基本動作、基本組合、徒手與器械的各種套路運動、搏斗運動中的散手和推手等，都可通過它們各自特有的運動特點和方法，使人體的速度、力量、靈敏度、耐力、協(xié)調(diào)性、柔韌性等多種素質得以鍛煉。傳統(tǒng)武術還講究調(diào)息行氣和意念活動，對調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境的平衡、調(diào)養(yǎng)氣息、改善人體機能十分有益，真正起到強身健體，延年益壽的作用。所以，通過對大成拳進行科學性的研究，可以使得更多的人可以用中華武術來強身健體，提高身體素質，對國民素質的發(fā)展具有重要意義

11、。四、項目研究的目標及主要內(nèi)容1.目標：(1)建立并完善一套科學的大成拳學習評價系統(tǒng)。通過對該項目前期由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的一系列的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，建立相應的數(shù)學模型，為驗證后的數(shù)學模型編寫對應的pc評價系統(tǒng)。(2)用現(xiàn)代計算機科技展示大成拳的精髓。通過科學的指導，使得習武者能夠快速、正確地入門，掌握中華武術的精髓。(3)建立網(wǎng)上交流平臺，為武術愛好者提供一片學習交流的新天地。在這個交流平臺上，每一位武術愛好者可以自由瀏覽、下載相關資料，也可以提出意見和建議，管理員將根據(jù)實際情況及時進行討論和反饋！(4)為中華傳統(tǒng)文化“釋道儒醫(yī)武”中的武術文化的發(fā)揚光大奉獻力量。通過我們的努力，使想學武術者有

12、師可從、有規(guī)可循，中華傳統(tǒng)武術薪火相傳！2.針對如上的研究目標，擬完成以下主要內(nèi)容：(1)完成數(shù)據(jù)采集和科學模型的建立。針對站樁、試力、摩擦步、推手、發(fā)力、試聲、散手等功法一一采用瑞典產(chǎn)qualisys-mcu500紅外遠射三維運動測試分析系統(tǒng)（6鏡頭）全程進行數(shù)據(jù)測量和分析。根據(jù)實驗者的身高、體重、臂長、以及“三節(jié)”比例，記錄數(shù)據(jù)信息，并且根據(jù)專業(yè)武術師傅的講解，分析各種因素所占比重，得到針對不同功法的一系列的最優(yōu)化的數(shù)學模型。(2)將數(shù)學模型應用到實際的程序編寫中。通過前期的數(shù)據(jù)分析，將模型建立之后，檢驗其合理性之后，通過已有的知識為模型建立一整套的武術動作評價程序。對多組不同水平的自愿實

13、驗者進行數(shù)據(jù)采集，并輸入到程序中進行相關標準的測驗，并與武術師傅進行交流對比，驗證試驗評價系統(tǒng)的可行性。(3)總結成果，發(fā)表研究成果。根據(jù)研究成果，總結精要，公開發(fā)表一到兩篇學術論文。并積極尋找相關企業(yè)可以開發(fā)出一套習武者的裝備，可以實時的與計算機進行交互，以實現(xiàn)更正習武者的動作的功能。同時，將編寫出來的pc程序掛載到自己的網(wǎng)站上去，并通過網(wǎng)站推廣手段，推廣到百度收錄中、各大武術愛好者交流社區(qū)以及論壇上，邀請武術愛好者，為程序做測試，以不斷提高程序的科學性、準確性。以此，來將本項目做到最好，為中華武術的繁榮昌盛盡一份力量。(4)聯(lián)系相關廠商，開發(fā)相關儀器。通過與相關廠商的交流溝通，聯(lián)合開發(fā)出相

14、關器材，并推廣全球使用！五、項目創(chuàng)新特色概述1.在前人的相關研究的基礎之上，第一次對大成拳做出一套科學完善的分析，為每個動作建立起一個精確的數(shù)據(jù)記錄庫。2.首次將武術學習與現(xiàn)代計算機科學、數(shù)學建模結合起來，為大成拳編寫一整套的評價程序，并為此建立自己的學習網(wǎng)站，以實現(xiàn)程序的不斷更新與完善。3.項目的研究成果，亦可作為企業(yè)生產(chǎn)的方向。廠家為廣大武術愛好者開發(fā)出一套裝備，為商家?guī)硪欢ɡ麧櫟耐瑫r，也方便了習武之人快速糾正錯誤，達到事半功倍的效果。6、 項目實施方案及實施計劃1,實施方案第一步：確定相關算法、模型。查閱國內(nèi)外相關文獻資料，了解最新研究進展。在此基礎上，利用瑞典產(chǎn)qualisys-mc

15、u500紅外遠射三維運動測試分析系統(tǒng)和panasonicm9500錄像機，對標準大成拳實驗者進行的相關指標進行分析，收集大量的相關數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)挖掘工作，得到有效數(shù)據(jù)，基本確定相關算法和模型，并將模型建立起來，再建立后續(xù)工作。第二步：根據(jù)已經(jīng)確立的相關算法，編寫相關程序。利用有關數(shù)據(jù)進行測試，同時訪問相關方面專家，獲取前沿研究信息，利用專家的參謀作用。在項目實施過程中，不斷調(diào)整完善。第三步：研究成果的公開展示。將我們所做出來的成果寫成論文，撰寫報告。將論文發(fā)表到雜志上，同時，將我們的成果做成網(wǎng)頁，并掛在網(wǎng)站上，讓大眾去觀看和評論。我們還可以采取調(diào)查問卷的方式獲得相關數(shù)據(jù)，并且運用相關的數(shù)理統(tǒng)計

16、方法對其進行分析，以求獲得更詳盡的資料，分析的結果可以作為進一步研究的基礎。2、 實施計劃（1）2013年6月-2013年12月，在已有基礎之上，申請人牛中超等人將進一步深入學習中華武術中大成拳的相關經(jīng)典，并詳細咨詢相關的專業(yè)武術師傅，確定出需要記錄的數(shù)據(jù)。參與人員陳傳熙、崔立志、陳婉清將根據(jù)牛中超確立的需要數(shù)據(jù)來練習相關單位，租用實驗設備，并邀請具有一定影響力的、具有權威性的大成拳的師傅來作為標準實驗者，來采集相關數(shù)據(jù)，記錄標準實驗者的相關條件。同時崔立志將根據(jù)項目方案指定的要求作出本項目的官方網(wǎng)站，并將在以后的各個時期，發(fā)布我們的項目進程。（2）2014年1月-2012年6參與者陳傳熙將根

17、據(jù)已有的數(shù)據(jù)和實際的大成拳教學需求抽象出一系列的最優(yōu)化的練習方案，給評價系統(tǒng)建立起一個完整的數(shù)學模型，并通過相關測量數(shù)據(jù)，使用matlab等數(shù)學建模軟件分析出各種要素的比例權重。（3）2014年7月-2014年12月申請人牛中超將會根據(jù)參與者陳傳熙所建立的數(shù)學模型，設計出針對大成拳的一系列的算法，并通過特定的編程語言，將算法實現(xiàn)。參與者陳婉清負責協(xié)同牛中超進行程序測試，找出程序中的bug，使得程序具有良好的可使用性。（4）2015年1月-2015年4月，申請人和所有參與者一起對已建立的模型進行實際性的測驗，招募不同武術水平層次的自愿者，進行相同的實驗測量，將每個實驗者的數(shù)據(jù)記錄分為一組，對各種

18、動作進行數(shù)據(jù)帶入計算，將得出的結果與實驗者的實際學習情況進行對比，以驗證模型的正確性和各種因素的權重的最適值。（5）2015年5月-2015年6月在完成模型的檢驗、程序的所有測試以及軟件的建設之后，將程序做到pc程序，掛載到網(wǎng)站上，并做推廣宣傳，邀請武術精英進行測試，以便不斷改進。同時，整理并總結最終的研究成果，發(fā)表學術論文一篇。7、 成員分工情況牛中超：根據(jù)已經(jīng)建立好的數(shù)學模型，用c、vc+等語言編寫相應的程序，并負責整個項目的總體策劃，并負責項目的傳播和推廣。陳傳熙：將采集之后的數(shù)據(jù)進行分析，歸納，找出其中的規(guī)律，根據(jù)結論和已有的關于數(shù)學建模方面的知識，利用數(shù)學工具軟件建立模型，并負責項目的傳播和推廣。崔立志：在項目實現(xiàn)了之后，需要建立網(wǎng)頁將成果公布在網(wǎng)站上，讓群眾進行瀏覽，并加以評論，同事協(xié)助陳傳熙建立模型，并負責項目的傳播和推廣。陳婉清：對已經(jīng)寫好的程序，利用已有的數(shù)據(jù)進行測試，檢測其中的不足，還對將要發(fā)表的論文進行編排，并負責項目的傳播和推廣。八、預期成果及成果形式發(fā)表學術小論文一篇撰寫完成項目報告建立官方網(wǎng)站完成基于中華武術評價系統(tǒng)的開發(fā)并進行相關實驗研究九、資助經(jīng)費使用計劃（支出項目