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Performing and observing complex skills in gymnastics: An investigation of prototypical movement patterns and perceptual-cognitive processes

In gymnastics, the performance is evaluated by a subjective rating (Plessner & Haar, 2006), whereby one of the biggest problems is the validity and reliability of judgment (Lesko?sek et al., 2010; Pajek et al., 2013). The process of observing and evaluating complex motor skills such as those found in gymnastics is located in the cyclical inter action between perception and action (Dosseville et al., 2014; Prinz, 1997), raising the key question, how the quantifiable movement execution is related to the perceived move ment quality. Therefore, the thesis aimed at a first step to kinematically analyze selected prototypical gymnastics skills to investigate at a second step the underlying perceptual cognitive mechanism when observing and evaluating those skills. In the analysis of kinematics, it was focused on the classification and structuring of temporal-spatial con tinuous kinematic movement patterns and their relationship to the perceived movement quality. In the investigation of the perceptual-cognitive mechanism, it was focused on how skill kinematics are related to the perceived movement quality. Furthermore was the gaze pattern evaluated and examined during the observation. Five consecutive studies were conducted to achieve those objectives. It was shown that complex gymnastics skills can be kinematically structured into proto typical movement patterns, which differ concerning certain variant and invariant kine matic characteristics. The results of a model-based approach to predict perceived move ment quality out of the kinematics of gymnastics skills showed a significant relationship between the predicted score and the true score. Overall, the models worked best for the vault skill, which was the shortest skill with the least spatial variability. Out of all models, the neural network approach showed the best results. Furthermore, it was found, that the similarity of the kinematics of gymnastics skills did not correlate with the similarity of the perceived movement quality. During the evaluation, the gaze pattern was influenced by the manipulation of the amount of non-kinematic information. This was especially the case for the last skill. Expertise seemingly influenced the perceptual cognitive mechanism partially, but no clear pattern was visible. The results provided first insights on how gymnastics performances and the resulting judgment scores are related. The complexity of gymnastics skills and additionally, the similarity of the performance level in high elite sport is increasing. This challenge as well as the fast development of technologies leads to the occurrence of computer-based judging systems. Their reliability and validity, but also their challenges and opportunities in artistic gymnastics should be further investigated. Im Gerätturnen wird die Bewegungsqualität durch ein subjektives Rating bewertet (Plessner & Haar, 2006). Dabei ist Sicherstellung einer hohen Validität und Reliabilität eine grosse Herausforderung (Leskossek et al., 2010; Pajek et al., 2013). Der Prozess der Beobachtung und Bewertung kann in der Interaktion von Wahrnehmung und Handlung verortet werden (Dosseville et al., 2014; Prinz, 1997) und wirft die Frage auf, wie die quantifizierbare Bewegungsausführung mit der wahrgenommenen Bewegungsqualität zusammenhängt. Diese Arbeit zielte in einem ersten Schritt auf die kinematischen Analyse ausgewählter prototypischer turnerischer Elemente ab, um in einem zweiten Schritt die perzeptuell-kognitiven Mechanismen bei der Wahrnehmung und Bewertung zu untersuchen. Bei der kinematischen Analyse lag der Schwerpunkt auf der Klassifizierung und Strukturierung von zeitlich-räumlich kontinuierlichen Bewegungsmustern. Bei der Untersuchung der perzeptuell-kognitiven Mechanismen wurden Zusammenhänge zwischen Kinematik und der wahrgenommenen Bewegungsqualität sowie die Blickmuster während des Beobachtungs- und Bewertungsprozess untersucht. Es wurden fünf aufeinander aufbauende Studien durchgeführt. Es konnten prototypische Bewegungsmuster identifiziert werden, die sich hinsichtlich bestimmter varianten und invarianten kinematischer Merkmale unterschieden. Die Ergebnisse eines modellbasierten Ansatzes zur Vorhersage der wahrgenommenen Bewegungsqualität durch kinematische Merkmale, zeigten signifikante Zusammenhänge zwis chen dem vorhergesagten Wert und dem wahren Wert. Die Modelle lieferten die besten Ergebnisse für das kürzeste Element mit der geringsten räumlich-zeitlichen Variabilität. Über alle Übungen hinweg zeigte der Ansatz der neuronale Netze die besten Ergebnisse. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die kinematische Ähnlichkeit zwischen unterschiedlichen Ausführungen desselben Elements nicht mit der Ähnlichkeit der wahrgenommenen Bewegungsqualität der unterschiedlichen Ausführungen übereinstimmt. Das Blickmuster beim Wahrnehmungs- und Bewertungsprozess konnte durch die Manipulation des Anteils an gezeigter nicht-kinematischer Information beeinflusst werden. Dies war insbesondere beim letzten Element der untersuchten Elementkombination der Fall. Bezüglich des Einflusses von Expertise lassen die Ergebnisse kein klares Muster erkennen. Die Ergebnisse liefern Erkenntnisse darüber, wie die quantifizierte Bewegungsausführung und die wahrgenommene Bewegungsqualität zusammenhängen. Die Komplexität turnerischer Elemente und die Ahnlichkeit des Leistungsniveaus nimmt zu. Diese Herausforderung sowie die schnelle Entwicklung von Technologien führt zum Aufkommen von computergestützten Beurteilungssystemen. Ihre Güte, aber auch ihre Herausforderungen und Möglichkeiten im Gerätturnen sollten weiter untersucht werden
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Bibliographische Detailangaben
Schlagworte:
Notationen:Sozial- und Geisteswissenschaften technische Sportarten
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Leipzig Universität Leipzig 2021
Online-Zugang:https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-754353
Seiten:130
Dokumentenarten:Dissertation
Level:hoch