Suivi de l'entraînement in situ et optimisation de la performance en canoë-kayak de vitesse par capteurs embarqués et modélisation statistique[justify]
Contexte : L'évaluation de la performance et de la technique sous-jacente des athlètes repose sur des mesures chronométriques et des analyses vidéos qui sont très chronophages pour les entraîneurs et fortement influencées par des facteurs environnementaux. L’utilisation de capteurs embarqués (
e.g., pagaies instrumentées,
GPS,
IMU) offre une solution technologique non-invasive et prometteuse pour collecter automatiquement et à grande échelle des données alimentant l’accompagnement scientifique à la performance. Ces capteurs pourraient permettre de répondre ainsi aux défis auxquels est confrontée Canoë-Kayak Québec : l’optimisation biomécanique du pagayage, la modélisation des déterminants biomécaniques de la performance, l’analyse des courses et de la propulsion du bateau.
Problématique : Le canoë-kayak de haut niveau requiert une optimisation technique accrue face à l’élévation des performances. Les capteurs embarqués permettent un suivi in situ prometteur des athlètes, mais leur exploitation pose des obstacles méthodologiques. Ce projet de thèse de doctorat s’attachera à développer, puis appliquer, des outils de monitorage biomécanique guidés par les données pour accompagner scientifiquement la performance des athlètes d'élite de Canoë-Kayak Québec.[/justify]
Objectifs scientifiques : Analyser l’activité des athlètes en situation écologique (
i.e., entraînements et compétitions) via des innovations méthodologiques en statistiques appliquées pour le traitement et la modélisation de séries temporelles issues de capteurs embarqués (
e.g., clustering de données fonctionnelles multivariées, reconnaissance d’activité humaine par intelligence artificielle). L’application de ces méthodes sur le terrain permettront de répondre à des enjeux majeurs en sciences du sport pour l’optimisation du processus d’entraînement.
Objectifs sportifs et impact pour les partenaires : Les retombées de ce projet permettront de donner un avantage concurrentiel pour la performance des athlètes d'élite de Canoë-Kayak Québec dans les disciplines de vitesse. Des méthodes innovantes d’accompagnement scientifique à la performance et des technologies de pointe seront mobilisées pour :
- Fournir des outils d’analyse de course user-friendly à destination des entraîneurs et membres du personnel par la création de modèle de performance reposant sur le profilage des régulations mécaniques et des stratégies de pacing en compétition.
- Améliorer et classifier automatiquement la technique individuelle de pagayage par la modélisation de la variabilité intra- et inter-cycle du mouvement (e.g., détection des asymétries et des oscillations du couple athlète-bateau) ainsi que son impact sur la propulsion du bateau (i.e., production de puissance sur l’eau et vitesse de déplacement).
Connaissances requises
- Programmation en MATLAB ou Python
- Connaissances avancées en traitement du signal, séries temporelles, statistiques inférentielles et apprentissage automatique.
- Connaissances des capteurs IMU, GPS et autres seraient un gros atout.
- Une bonne autonomie et un fort intérêt pour le sujet sont essentiels.
- Une expérience dans l’accompagnement scientifique à la performance et une connaissance de la culture de l’entraînement en canoë-kayak ou du sport de haut niveau serait un plus.
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Financement : bourse Mitacs
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Autres informations : la doctorante ou le doctorant recruté sera rémunéré à hauteur de 30 K $ CA/an pendant 3 ans, inscrit à l’ÉTS Montréal et amené à réaliser un ou deux échanges internationaux de plusieurs mois au Laboratoire Mouvement Sport Santé / INRIA ComBO, en France, sous l’encadrement d’Antoine Bouvet et de Nicolas Bideau.
Partenaires impliqués : LIO-ÉTS, Institut national du sport du Québec, Canoë-Kayak Québec, Laboratoire Mouvement Sport Santé (Université Rennes 2, ENS Rennes, France), INRIA Rennes équipe ComBo (France).
Mots-clés : accompagnement scientifique à la performance, sport de haut-niveau, biomécanique, séries temporelles,
pacing, variabilité motrice, analyse de course
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Personne à contacter :
Julien Clément
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Auteur du sujet