运动技能学习与控制90983
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第一天
第三天
第二天 第四天
第三章 运动技能的控制过程
一、信息加工
1、基本过程
输入 人 输出
2、信息加工的阶段
刺激辨别阶段 应答选择阶段 应答编程阶段
输入 刺激辨别 应答选择
应答编程
输出
概念模型
特点
刺激辨认阶段 应答选择阶段 应答编程阶段
阶段的作用
检测、辨别信号
不同S-R的数量效应
Xi-M -6.2 +3.8 -0.2 +5.8 -3.2
(Xi-M)2 38.44 14.44 0.04 33.64 10.24 96.80 19.36 4.40
(Xi-T)2 49 9 1 25 16 100 20 4.47
|Xi-T | 7 3 1 5 4 20 4
2、二维动作目标的误差
y
x
运动（movement）:构成动作或运动技能的肢体 或肢体联合的行为特征。
2、高水平技能的特征
成功的可能性最大，准确性高 体能和心理能力的消耗最少 时间最短
3、运动技能的三种成份
姿势成份为动作提供支持平台。 身体的移动成份是身体和肢体移动到动
作位置。 操作成份产生动作。
二、运动技能的分类
心理不应期：对非常接近的两个刺激的第 二个刺激的应答中的延迟现象被称为心理 不应期（PRP），这是理解人类绩效中的一 个重要现象。
400 300 200 100
0
100 200 300
第四章 感觉的作用
一、感觉信息的来源
外部感觉
– 视觉 – 听觉 – 触觉
内部感觉
– 本体感觉 – 运动感觉
Absolute Error (AE): AE=Σ|xi-T|/n Absolute Constant Error (|CE|): |CE |
Xi
1
93
2
103
3
Leabharlann Baidu
99
4
105
5
96
Sum 496
Mean 99.2
Square root
Xi-T -7 +3 -1 +5 -4 -4.0
-0.80
它的最佳激活水平较低。 – 很少需要决策制订或粗略的运动技能的最佳激
活水平相对较高。 – 某些人比其他人更容易被激活。
不相关刺激 相关刺激
不相关刺激
Ａ ＢＣＢ Ａ
A 注意过宽 B 理想注意 C 注意过窄
三、注意和绩效
注意：信息加工容量的局限
任务间何时会发生互相干扰？
– 刺激鉴别：平行的信息加工 – 应答选择：自动的和受控制的加工 – 应答编程：动作的系列化组织
反应激发：
80-120ms 反应时应答：
120-180ms
刺激鉴别 应答选择 应答编程
运动程 序
M2 M1
脊髓
误差 参照
比较器
肌肉
动作
视觉
视觉的两个系统
– 中央视觉（central vision, foveal or focal vision ）
– 外周特视点觉 (peripher中al央v视is觉ion, ambient外v周isi视o觉n)
3、连续技能的误差评估
RMSE
三、运动学方法
位移 速度 加速度 角度变化
四、动力学方法
力量（F，牛顿） 力矩
五、肌电图（EMG）
直立姿势的平衡控制
六、协调性
例如 两关节（肢体）间的协调 多关节（肢体）间的协调 两人间的协调 多人间的协调
动作协调性
最小
加工类型
平行
注意需求
无
选择应答动作 大
平行和系列 有时
组织发动动作 无
系列 有
3、反应时间和决策制定
反应时（reaction time, RT）
– 短跑起跑
– 乒乓球接发球
4、影响反应时间和决策制定的因 素
刺激—应答变化的数量 刺激—应答相容性 练习的数量 预测
– 预测的好处 – 预测的开销 – 预测的策略
运动技能学习与控制 Motor Learning & Control
任杰
第一章 运动技能概述
一、 运动技能的定义
1、概念:
技能（skill）：经过练习而获得的完成某种任务 的动作方式或心智活动方式。
运动技能（motor skill）:有特定操作目标，涉及 自主身体或肢体运动的技能。
动作（action）:由身体/肢体运动产生的指向目 标的运动。
连续性技能和非连续性技能 开放式技能和闭锁式技能 大肌肉群运动技能和小肌肉群运动技能
区分:连续性技能和非连续性技能
区分:开放式技能 和闭锁式技能
区分:大肌肉群运动技能和小肌肉群运动技能
第二章 运动技能的测量
一、反应时
简单反应时 辨别反应时 选择反应时
二、误差测量
1、一维动作目标的误差
x1
x5
x3
x2
x4
93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 10
各种误差的计算方法
Constant Error (CE): CE=Σ（xi-T）/n
Variable Error (VE):
2
VE=(Σ（xi-M）/n) -
Total Variability (E): E2=VE2+CE2
视野定位 觉察
低照明效应 一般解决的问题
中央 有意识
损害 这是什么？(What)
注意的资源理论
中心资源容量理论（central-resource theories ）
人们完成各种活动时所需要的注意资源都源于 同一个中心源。
任务A 任务B
多重资源理论（multiple-resource theories）
刺激辨别 应答选择 应 S1 答编程
100 ms S2
S1 S2
S1 S2
二、闭合环路控制系统
目标 输入
比较 误
器
差
执行系 统
反 馈
效应器
系统
输
误差
刺激辨别 应答选择 应答编程
运动程序
参照
脊髓 肌肉 动作 环境
肌肉感觉 运动感觉 环境感觉
反馈
比较器
长时间的、连续的任务 短时的、非连续的任务 动作技能的反射控制模型
M1应答： 30-50ms
M2应答： 50-80ms
刺激数量与反应时间的关系
(ms)
700 600 500 400 300 200 100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
刺激—应答变化数量
二、应激和激活下的决策绩效
应激和激活是指由压力所引起的兴奋或 激动水平。
倒“U”曲线
运动成绩
低
唤醒水平
高
倒“U”原则：
– 提高激活会提高绩效，但只到某个水平。 – 激活水平再提高就会降低绩效。 – 需要高难度的决策和很好的运动控制的任务，
第三天
第二天 第四天
第三章 运动技能的控制过程
一、信息加工
1、基本过程
输入 人 输出
2、信息加工的阶段
刺激辨别阶段 应答选择阶段 应答编程阶段
输入 刺激辨别 应答选择
应答编程
输出
概念模型
特点
刺激辨认阶段 应答选择阶段 应答编程阶段
阶段的作用
检测、辨别信号
不同S-R的数量效应
Xi-M -6.2 +3.8 -0.2 +5.8 -3.2
(Xi-M)2 38.44 14.44 0.04 33.64 10.24 96.80 19.36 4.40
(Xi-T)2 49 9 1 25 16 100 20 4.47
|Xi-T | 7 3 1 5 4 20 4
2、二维动作目标的误差
y
x
运动（movement）:构成动作或运动技能的肢体 或肢体联合的行为特征。
2、高水平技能的特征
成功的可能性最大，准确性高 体能和心理能力的消耗最少 时间最短
3、运动技能的三种成份
姿势成份为动作提供支持平台。 身体的移动成份是身体和肢体移动到动
作位置。 操作成份产生动作。
二、运动技能的分类
心理不应期：对非常接近的两个刺激的第 二个刺激的应答中的延迟现象被称为心理 不应期（PRP），这是理解人类绩效中的一 个重要现象。
400 300 200 100
0
100 200 300
第四章 感觉的作用
一、感觉信息的来源
外部感觉
– 视觉 – 听觉 – 触觉
内部感觉
– 本体感觉 – 运动感觉
Absolute Error (AE): AE=Σ|xi-T|/n Absolute Constant Error (|CE|): |CE |
Xi
1
93
2
103
3
Leabharlann Baidu
99
4
105
5
96
Sum 496
Mean 99.2
Square root
Xi-T -7 +3 -1 +5 -4 -4.0
-0.80
它的最佳激活水平较低。 – 很少需要决策制订或粗略的运动技能的最佳激
活水平相对较高。 – 某些人比其他人更容易被激活。
不相关刺激 相关刺激
不相关刺激
Ａ ＢＣＢ Ａ
A 注意过宽 B 理想注意 C 注意过窄
三、注意和绩效
注意：信息加工容量的局限
任务间何时会发生互相干扰？
– 刺激鉴别：平行的信息加工 – 应答选择：自动的和受控制的加工 – 应答编程：动作的系列化组织
反应激发：
80-120ms 反应时应答：
120-180ms
刺激鉴别 应答选择 应答编程
运动程 序
M2 M1
脊髓
误差 参照
比较器
肌肉
动作
视觉
视觉的两个系统
– 中央视觉（central vision, foveal or focal vision ）
– 外周特视点觉 (peripher中al央v视is觉ion, ambient外v周isi视o觉n)
3、连续技能的误差评估
RMSE
三、运动学方法
位移 速度 加速度 角度变化
四、动力学方法
力量（F，牛顿） 力矩
五、肌电图（EMG）
直立姿势的平衡控制
六、协调性
例如 两关节（肢体）间的协调 多关节（肢体）间的协调 两人间的协调 多人间的协调
动作协调性
最小
加工类型
平行
注意需求
无
选择应答动作 大
平行和系列 有时
组织发动动作 无
系列 有
3、反应时间和决策制定
反应时（reaction time, RT）
– 短跑起跑
– 乒乓球接发球
4、影响反应时间和决策制定的因 素
刺激—应答变化的数量 刺激—应答相容性 练习的数量 预测
– 预测的好处 – 预测的开销 – 预测的策略
运动技能学习与控制 Motor Learning & Control
任杰
第一章 运动技能概述
一、 运动技能的定义
1、概念:
技能（skill）：经过练习而获得的完成某种任务 的动作方式或心智活动方式。
运动技能（motor skill）:有特定操作目标，涉及 自主身体或肢体运动的技能。
动作（action）:由身体/肢体运动产生的指向目 标的运动。
连续性技能和非连续性技能 开放式技能和闭锁式技能 大肌肉群运动技能和小肌肉群运动技能
区分:连续性技能和非连续性技能
区分:开放式技能 和闭锁式技能
区分:大肌肉群运动技能和小肌肉群运动技能
第二章 运动技能的测量
一、反应时
简单反应时 辨别反应时 选择反应时
二、误差测量
1、一维动作目标的误差
x1
x5
x3
x2
x4
93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 10
各种误差的计算方法
Constant Error (CE): CE=Σ（xi-T）/n
Variable Error (VE):
2
VE=(Σ（xi-M）/n) -
Total Variability (E): E2=VE2+CE2
视野定位 觉察
低照明效应 一般解决的问题
中央 有意识
损害 这是什么？(What)
注意的资源理论
中心资源容量理论（central-resource theories ）
人们完成各种活动时所需要的注意资源都源于 同一个中心源。
任务A 任务B
多重资源理论（multiple-resource theories）
刺激辨别 应答选择 应 S1 答编程
100 ms S2
S1 S2
S1 S2
二、闭合环路控制系统
目标 输入
比较 误
器
差
执行系 统
反 馈
效应器
系统
输
误差
刺激辨别 应答选择 应答编程
运动程序
参照
脊髓 肌肉 动作 环境
肌肉感觉 运动感觉 环境感觉
反馈
比较器
长时间的、连续的任务 短时的、非连续的任务 动作技能的反射控制模型
M1应答： 30-50ms
M2应答： 50-80ms
刺激数量与反应时间的关系
(ms)
700 600 500 400 300 200 100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
刺激—应答变化数量
二、应激和激活下的决策绩效
应激和激活是指由压力所引起的兴奋或 激动水平。
倒“U”曲线
运动成绩
低
唤醒水平
高
倒“U”原则：
– 提高激活会提高绩效，但只到某个水平。 – 激活水平再提高就会降低绩效。 – 需要高难度的决策和很好的运动控制的任务，