赢得赛马的最佳方法? 数学家可能有答案

2020-12-06 23:46:15

注意赛马骑师:起步快,但可以节省足够的能量来踢最后一球。根据第一个数学模型来计算赛马的能量消耗,这是赢得短距离赛马的理想策略。研究人员说,该方法可用于确定个性化的起搏计划,从理论上讲,这将优化单个马匹获胜的机会。

每匹赛马都有不同的能力。像人类一样,有些擅长短跑,而另一些则是马拉松运动员。弄清楚哪个是哪个,以及如何调整它们,可能是在最后的休假中步履蹒跚与将肯塔基德比(Kentucky Derby)130万美元的冠军奖金带回家的区别。骑师和训练员传统上是依靠数百年的经验,以前比赛的数据以及凭直觉来计划比赛的。

巴黎社会科学高级研究学院(EHESS)的数学家Amandine Aftalion认为她可以对此加以补充。自2013年以来,她一直在分析短跑运动员Usain Bolt等世界冠军选手的表现。她发现,短距离跑步者在开始强劲并逐渐减速到终点线时往往会获胜。但是在中等距离的比赛中,例如1600米,跑步者从强壮起步,稳定下来并以极快的速度结束时表现会更好。

她的模型显示了这些获胜的策略如何依靠两个不同的途径来最大化肌肉的能量输出:需要氧气的强大有氧运动(在比赛中可能会供应有限)和不需要氧气但会浪费的无氧运动导致疲劳的产品。

Aftalion想知道哪种策略最适合马。因此,她和另一位EHESS数学家Quentin Mercier利用了嵌入在法国赛车座垫中的新GPS跟踪工具。追踪器让球迷观看马匹在屏幕上移动的数字图像,并向Aftalion和Mercier提供实时速度和位置数据。

二人组研究了巴黎北部尚蒂伊(Chantilly)赛道上数十场比赛的模式,并开发了一种模型,该模型说明了三场不同比赛的获胜策略:短距离(1300米),中距离(1900米)和稍长一点的竞赛(2100公尺),所有起点都在同一条弯曲的轨道上。该模型不仅考虑了不同的比赛距离,而且还考虑了轨道曲线的大小和弯曲以及轨道表面的任何倾斜或摩擦。

这项结果今天发表在《 PLOS ONE》上,可能会令骑师们在最后的休假中因能量爆发而早退马匹而感到惊讶。该团队发现,一个好的开始会带来更好的完成。不过,这并不意味着那些骑师是错的。 Aftalion说,起步太强也可能造成毁灭性的后果,使马匹“尽头被尽头”。

从理论上讲,该模型可以允许教练员为个别马匹插入参数(例如其独特的有氧能力),以获得自定的比赛策略,从起搏建议到理想的比赛距离。而且,如果有市场,开发人员甚至可能会创建应用程序,Aftalion说。

悉尼大学(University of Sydney)的兽医彼得·奈特(Peter Knight)说,这是一个不错的主意,但不可能赢得赛马教练员和骑师的青睐。他说,在过去的40年中,进行了各种其他科学尝试来解释性能“并没有特别成功”,而不仅仅是因为马的体型和有氧运动能力差异很大:这些模型无法解释马自身的行为。

例如,一匹马经过另一匹马时可能会放弃,因为它不知道应该赢。奈特说,除非研究人员能深入了解马匹的心理变量,否则“我们无法真正模拟表现。”

“但是也许根本的问题是:我们真的想要吗?”他补充说。 “对于热爱赛马的人来说,不确定性带来了兴奋,而赛马的实际奔跑则带来了奇观和美丽。”