反饋係統理論在訓練中的應用

運動員在訓練中怎樣才能取得最好的效果，同時在比賽中合理分配自己的體力，以便在比賽中取得好成績呢？

除了人不能控製的先天條件(天賦)以外，訓練是最重要的因素。比賽的成績往往取決於賽前的訓練，訓練不足或不科學會導致比賽成績不好。而另一個極端是運動員往往會訓練過量，最後導致傷痛。問題的關鍵是訓練量是不是足夠或者過量是個不容易預先決定的事。等受傷的時候，你當然知道訓練量過了，但那時為時已晚。

這讓我聯想起防抱死車閘(ABS)裏的閉環反饋控製係統設計。當駕駛員在緊急情況下一腳刹車踩下去的時候，防抱死車閘係統並不知道車子是在什麽樣的路麵上，是幹燥的柏油路，碎石子路，光滑的冰麵上，或者是鬆散的積雪上？各種不同的路麵需要采取不同的控製方式以達到最佳的刹車效果。那麽防抱死刹車係統是怎麽工作的呢？其實說起來非常簡單，就是用很高的頻率進行點刹車，不斷的給車輪刹車加壓力，一直加到車輪快抱死了，然後減壓力。用一句通俗易懂的話解釋，就是摸著石頭過河。

再舉一個簡單的例子來說明開環控製和閉環控製的區別。如果想把一個杯子裝滿水，可以先計算杯子的容量，然後算好出水的流量，算出需要打水的時間。之後隻要把開關打開，計時到所需要的時間，水就應該裝滿。但是這個開環控製有一個致命的弱點，那就是這些計算的水的流量，杯子的容量，或計時器不準確時，這些誤差會直接反映到結果上。而且這個過程很麻煩，每次你換一隻杯子，換一個水龍頭，都要重新算。那我們來看看另外一種控製方法: 閉環反饋控製係統。同樣想把一個杯子裝滿水，隻要把水龍頭打開，眼睛看著水麵，根據視覺反饋，水麵快滿時把水關掉。所有人打水的時候都是用這種閉環反饋控製係統。它的好處就是不需要任何計算。隻是不斷在觀察水麵，滿了就關，不滿就繼續放。當然，這個閉環反饋控製係統需要有一個反饋信號，這裏就是人的視覺係統，再加上大腦的判斷。如果是個瞎子，顯然這個閉環反饋控製係統就不靈了。

好，再回到運動訓練。開環控製係統就是有一個訓練計劃運動員就照這個計劃去做。最後就應該能達到目標。但是就跟打水的例子一樣，這個方法有它的致命缺陷，就是這種訓練計劃隻是提供一套方法，具體執行起來，每個人都不一樣。那麽閉環反饋控製該怎麽做呢？首先我們要找到反饋信號。它可以包括運動員的感受，但是這種感受很難數字化地精確描述出來。也可以是某些比賽的成績，比如說一個長跑運動員照某種訓練計劃訓練一陣以後去參加一個5公裏比賽看看結果怎麽樣？再換一種訓練方式，然後去參加一個5公裏或者10公裏或者半馬。根據這些結果，最後決定一個最適合自己的一個訓練方式。這種閉環反饋係統看似合理，但是實際上需要大量的經驗和時間。我曾經用過回歸的方法(regression)來決定我的最佳全馬配速。具體的應用是，三英裏，六英裏，七英裏，八英裏，九英裏，半馬等不同的距離看看自己最快能用多少時間跑完。然後用曲線擬合的方式得出一個函數，這個函數以距離為自變量，應變量是配速。這個方法對我來說結果非常好。

注意：這條回歸曲線是為我自己量身打造的，其他人不能直接套用。當然你想用的話，可以用回歸方法自己推導出一個對你適用的回歸函數。

最近開始鐵人三項的訓練。鐵人三項從道理上來講和其他的耐力訓練是一樣的，但是比其他單一的運動項目來說，複雜程度又增加了，因為它有三項。除了訓練中的技巧以外，在比賽的過程，每一項用多少力氣，也是一個很複雜的優化問題。

首先考慮每一項:遊泳，騎自行車，跑步。基本上在比賽中每項用的時間是你投入到這項力氣的一個單調遞減的函數。而且在一開始的時候，當你投入更多的力氣，你的結果會有很大的改進。但是當你接近極限的時候，你再投入更多的力氣，你的回報會越來越小。具體數值，每個人可能都不一樣。但是我相信這個曲線看上去應該是這樣的。

很明顯，在拐點a附近，曲線特性發生了很大的變化。超過這個拐點以後，增加同樣的力氣，得到的回報會小很多。所以比賽的時候顯然不應該超過這個拐點。問題的關鍵在於，怎麽樣找到這個拐點呢？答案還是: 摸著石頭過河。必須要在訓練過程或者一些比賽中不斷摸索，來找到這個拐點。遊泳，自行車，和跑步，三條曲線雖然數值不同，但是三項都自己的拐點。所以在三項訓練中，要把每一項的拐點都摸索出來。

當然，這還不夠。因為在拐點附近有可能已經接近極限值了。比如說在遊泳的時候，就照著拐點附近的力氣去遊的話，可能後麵兩項就沒有力氣了。所以前麵兩項不但要知道拐點在哪裏，而且要找拐點以下哪一點更能得到最優的結果。舉個最簡單的例子。我如果把騎車的速度放慢，多用十分鍾。因此而節省下來的這部分體力能在跑步的過程中找回來幾分鍾呢？如果跑步的時候，能省下來十五分鍾。那麽就淨省五分鍾。如果最後導致跑步的時候隻快了八分鍾，那麽淨賠兩分鍾。所以一個三項運動員應該在遊泳，自行車兩項中尋找一個最優點，而不是全力以赴地在這兩項中爭取最好成績。這個道理說起來容易，但是做起來確實很難。也可能要在訓練中經過無數次的試驗才能夠找到在三項中的最優體力分配值。所以我認為鐵人三項第一次參加比賽的話，因為經驗不足，結果肯定不會太好。隨著經驗的積累，結果會越來越好。

摸著石頭過河，並不是完全靠自己摸索。有些規律還是要利用的，比如訓練時要有周期，三周加量後第四周減量，比賽前兩周要減量，訓練時不要連續兩天大強度，要有適當的力量訓練和拉伸等等，這些是長跑，鐵三訓練的普遍規律，可以直接拿來用，不需要重新發明車輪子。

剛開始訓練鐵三時，我也認真考慮過要不要找個教練。教練絕對不光是為你提供一個訓練計劃，教練應該是反饋係統的一部分，他們帶來的是經驗和理論。運動員本身是反饋係統中的最重要的部分。最後沒找教練，也許是個錯誤的決定。但我很享受摸著石頭過河的過程。