تازه‌های فناوری در المپیک 2012

انتظارها تقریبا به پایان می‌رسد و در حالی که کمتر از 12 ماه دیگر به آغاز المپیک لندن باقی مانده است، ورزشکاران المپیکی و پارالمپیکی از هم‌اکنون رویای گردن‌آویزهای طلا را در سر می‌پرورانند. در این میان آن دسته از ورزشکارانی که از مدت‌ها پیش با یاری‌گرفتن از فناوری‌های نوین؛ خود را برای این مسابقات آماده کرده‌اند، امیدهای بیشتری دارند، اما فناوری‌هایی که از آنها صحبت می‌شوند دقیقا کدامند؟ پاسخ این سوال ساده و روشن است. محققان علوم ورزشی از مدت‌ها پیش روی مکانیسم‌های نهفته در سیستم‌هایی همچون جت‌های جنگنده، ناوهای جنگی، ماکت‌های کوچک خودروهای سرعتی فرمول یک و حتی تجزیه و تحلیل دقیق رفتار موش‌های آزمایشگاهی و خرس‌ها کار کرده‌اند تا از دل آنها سرنخ‌هایی برای ارتقای رکوردهای ورزشکاران به دست آورند. دکتر اسکات دراور، رئیس گروه تحقیقات و ابتکارات ورزش انگلیس، ازجمله دانشمندانی است که سال‌هاست به این مقوله پرداخته است. درحقیقت زیر نظر داشتن مکانیسم سیستم‌های تندرو، جنگی و حتی رفتار طبیعی حیوانات در شرایط گوناگون محیطی، الهام‌بخش وی در یافتن راه‌حل‌هایی تازه برای بهبود عملکرد ورزشکاران بوده است. دکتر اسکات به عنوان مغز متفکر انگلیس برای آماده‌سازی ورزشکاران این کشور در المپیک لندن به حساب می‌آید. او کار سختی در پیش دارد و گرچه به نظر می‌رسد با توجه به میزبانی انگلیس، موفقیت‌های زیادی در انتظار ورزشکاران این کشور در المپیک لندن باشد، اما اسکات تلاش می‌کند تا با تکیه بر دانش نوین بر فشارهایی غلبه کند که ناشی از یک خواست بزرگ و ملی می‌شود: قرارگرفتن انگلیس در بین 4 کشور نخست جدول رده‌بندی توزیع مدال‌ها و البته 2 کشور اول فهرست پارالمپیکی‌ها. دکتر اسکات برگ‌های برنده‌ای دارد که هیچ‌کس از آنها اطلاعی ندارد و زمانی که از وی پرسیده می‌شود از چه فناوری‌های نوینی برای آماده‌سازی هرچه بهتر ورزشکارانتان استفاده می‌کنید تنها یک پاسخ ساده می‌دهد: محرمانه است! اما فاش‌شدن این رازهای محرمانه چیزی جز برملاشدن فناوری‌های نوین مورد نظر وی نخواهد بود. او از دانش نوینی صحبت می‌کند و این دقیقا همان فاصله میان مدال طلا و رتبه نه‌چندان باارزش چهارم است.

در سال‌های گذشته کشورهایی نظیر چین، کانادا، آلمان، استرالیا، آمریکا و حتی نیوزیلند ازجمله حاضران بزرگ و همواره برنده رقابت‌های المپیک بوده‌اند. نگاهی به این کشورها به خوبی نشان می‌دهد در زمینه علوم مختلفی نظیر پزشکی و مهندسی پیشرفت‌های خوبی نیز داشته‌اند و به همین دلیل بیشترین مدال‌ها را از ادوار مختلف رقابت‌های المپیک نصیب خود کرده‌اند. برخی کشورها از جمله انگلیس و آلمان، گرچه وسعت کمی روی نقشه جهان دارند، اما از جمعیت قابل توجهی برخوردارند که در دل این جمعیت چشمگیر شمار زیادی از ورزشکاران حرفه‌ای و تراز اول جهان دیده می‌شود. این در حالی است که چنین کشورهایی در زمینه مهندسی هوا و فضا و حتی سیستم‌های دفاعی نیز از پیشرفت‌های قابل توجهی برخوردار بوده‌اند. در مسابقات فرمول یک که همه ساله در گوشه و کنار جهان برگزار می‌شود، بالغ بر 85 درصد از تیم‌های مهندسی از انگلیس هستند. در واقع این کشور پس از آمریکا از حیث کیفیت علوم مختلفی که در عرصه‌های مختلف به کار می‌گیرد در رتبه دوم قرار دارد و حالا می‌خواهد از این توانایی به عنوان منبعی قدرتمند در رقابت‌های المپیک نیز استفاده کند. البته این همان استراتژی است که بسیاری از کشورهای دیگر جهان نیز آن را دنبال می‌کنند، اما در اینجا کیفیت‌ها فرق می‌کند و همین تفاوت، فاصله میان مدال طلا و رتبه‌های چهارم و پنجم را تعیین می‌کند.

در برخی رشته‌های ورزشی که بجز ساختار بدنی ورزشکار، فاکتورهای دیگری نیز در موفقیت آن دخالت دارند، استفاده از فناوری‌های نوین نقش بسزایی در رقم‌خوردن نتایج نهایی دارد. رشته‌های ورزشی نظیر دوچرخه‌سواری، قایقرانی و حتی دوومیدانی ازجمله رشته‌هایی هستند که مجموعه‌ای از فاکتورها ازجمله وسیله ورزشی در موفقیت نهایی ورزشکار تاثیرگذار هستند. با این حال آن دسته از کشورهایی که می‌خواهند در المپیک لندن حرف‌های بیشتری برای گفتن داشته باشند و برای کسب مدال، دل به شانس و اقبال نبندند پا را از این هم فراتر گذاشته و روی مقوله دیگری تحت عنوان آموزش موثرتر تکنیک‌های ورزشی آن هم با تکیه بر فناوری‌های مختلف کار می‌کنند. کارشناسان ورزشی این کشورها مطمئن هستند با توجه هر چه بیشتر به این اصول، ضریب موفقیت ورزشکاران‌شان در المپیک 2012 بیشتر خواهد شد.

یکی از رشته‌های ورزشی که آموزش تکنیک‌های پیشرفته در آن کمی دشوار به نظر می‌رسد، شناست. در حقیقت مشکل اینجاست که انتقال اطلاعات مورد نظر مربیان به ورزشکارانی که در آب حضور دارند کمی دشوار به نظر می‌رسد. این دشواری پیش از این در فرآیند تبادل اطلاعات میان زیردریایی‌ها و خشکی و حتی در کشتی‌ها دیده شده است، اما دانشمندان بر این مشکل نیز غلبه کرده‌اند. کلید حل این مشکل چیزی نیست جز یک آنتن بسیار کوچک که به راحتی درون جعبه‌ای به ابعاد یک قوطی کبریت جای می‌گیرد. این جعبه یا به مشت شناگر یا پشت کمرش بسته می‌شود. این فناوری نوین در نتیجه یک فرآیند نسبتا طولانی ارائه شده است. پیش از این دانشمندان روی حسگرهایی کار کرده‌اند که گزارشات لحظه به لحظه‌ای از وضعیت کار موتورهای مختلف در محیط‌های سخت و پیچیده‌ای همچون زیر آب به مراکز کنترل ارسال می‌کنند. همین آزمایشات به آنها کمک کرده است تا اخیرا آنتن بسیار کوچکی را ارائه کنند که در نقش پل ارتباطی شناگر و مربیان ایستاده در کنار استخر عمل کند. در دل این جعبه کوچک یک باتری قابل شارژ، پردازشگر و فرستنده رادیویی نصب شده است. فرستنده موردنظر داده‌های به دست‌آمده از یک شتاب‌سنج را ارسال می‌کند. این شتاب‌سنج حرکات ورزشکار در محیط آبی را زیر نظر دارد و در هر لحظه، داده‌های مختلفی براساس شتاب لحظه‌ای شناگر در اختیار فرستنده رادیویی قرار می‌دهد. همچنین داده‌هایی از یک ژیروسکوپ 3 محوره در اختیار این فرستنده قرار می‌گیرد که سرعت چرخش شناگر در آب را نشان می‌دهد. در نهایت باید به مغناطیس‌سنجی اشاره کرد که آن هم داده‌هایی درخصوص جهت حرکت شناگر در اختیار فرستنده رادیویی قرار می‌دهد. تمامی این داده‌ها در کسری از ثانیه و به وسیله این فرستنده و آنتن کوچک آن در اختیار تیم مربیان قرار می‌گیرد. البته این پایان داستان نیست. در 2 لبه ابتدایی و انتهایی استخر یعنی نقاطی که شناگر در محل استارت به درون آب شیرجه می‌زند و نقطه‌ای که دستش را به نشانه اتمام مسیر شنا لمس می‌کند، دستگاه‌های کوچکی تعبیه شده‌اند که اطلاعات ارزشمندی درخصوص ماهیچه‌های ورزشکار و فشار وارد شده به محیط از سوی پاهای وی در اختیار مربیان قرار می‌دهند، اما قسمت هیجان‌انگیزتر ماجرا هنوز باقی مانده است. مربیان برای این‌که نظارت دقیق‌تری بر حرکت شناگر در آب داشته باشند، از فناوری ردیابی ویدئویی استفاده می‌کنند که به وسیله نشانگرهای مخصوص نصب‌شده روی ران، بازوها و زانوی شناگر تکمیل می‌شود. این مجموعه به مربیان این امکان را می‌دهد تا مشاهده لحظه به لحظه‌ای از وضعیت حرکات بدن شناگر در حین حرکت در آب داشته باشند.

اما آنهایی که به رشته‌های مختلف قایقرانی علاقه‌مند هستند به خوبی می‌دانند که ارتباط میان ورزشکاران این رشته مهیج ورزشی و مربیانشان طی فرآیند سختی صورت می‌گیرد. شرایط سخت و طاقت‌فرسای حاکم بر قایق‌های بادبانی، محققان را بر آن داشته تا با هدف بهبود عملکرد قایقرانان به دنبال ارائه ایده‌های نوینی باشند. موفقیت در این رشته پرمدال المپیکی به فاکتورهای متعددی بستگی دارد که بسیاری از آنها از کنترل قایقرانان خارج است. سرعت و جهت وزش باد، دمای محیط، رطوبت و فشار هوا ازجمله این فاکتورها هستند. درحقیقت تیم قایقرانی باید در زمانی بسیار اندک و با توجه به تغییر مداوم این متغیرها، بهترین تصمیم ممکن را اتخاذ کنند. در شرکت BAE Systems اتفاقات جالب توجهی در این زمینه روی داده است. محققان این مرکز در قالب پروژه‌ای موسوم به DRAKE به این موضوع پرداخته‌اند. در این پروژه با استفاده از یک برنامه نرم‌افزاری و مدلسازی‌های ریاضی که با استفاده از آن ارائه می‌شود، شرایط حضور قایقران در کوران مسابقه شبیه‌سازی می‌شود، اما اساس طراحی این برنامه نرم‌افزاری مبتنی بر نحوه هدایت ناوهای جنگی و سیستم‌های پروازی بدون سرنشین است. نتایجی که از این شبیه‌سازی‌ها به دست می‌آید به مربیان در آموزش‌های لازم به قایقرانان و اتخاذ بهترین تصمیم‌ها در سخت‌ترین شرایط کمک شایانی می‌کند.

گذشته از تمامی ابتکارعمل‌هایی که در آماده‌سازی ورزشکاران برای شرکت در المپیک لندن صورت گرفته است، تفاوت‌های ساختاری و سخت‌افزاری گسترده‌ای نیز میان المپیک 2012 و المپیک‌های پیشین دیده می‌شود. مهندسانی که پروژه عظیم المپیک لندن را آماده‌سازی می‌کنند تلاش می‌کنند تا با انجام آزمایشاتی گسترده ضریب هرگونه خطایی را به حداقل برسانند. آزمایشات انجام‌شده برای آزمودن سیستم‌های فناوری اطلاعات المپیک لندن پیش از آغاز رقابت‌ها، به منظور شبیه‌سازی هر نوع خطر و برنامه ممکن، ارزش زمانی برابر 200 هزار ساعت یا 23 سال و 6 ماه دارند. در واقع می‌توان گفت شدت و پیچیدگی این آزمایش‌ها به اندازه‌ای است که با 8 هزار و 333 روز کاری برابری می‌کنند. در کنار این آزمایش‌ها باید به فناوری سیستم اطلاعاتی لمسی هم اشاره کرد که برای اولین بار برای مفسران ورزشی به کار گرفته خواهد شد. برای اولین بار مفسران ورزشی در تمامی رقابت‌های برگزارشده در المپیک لندن از فناوری سیستم اطلاعاتی لمسی استفاده خواهند کرد که می‌توانند جزئیات رقابت‌ها را در زمان حقیقی به آنها انتقال دهند. این سیستم نسبت به رقابت‌های پکن در 4 سال پیش، از اطلاعات 10 ورزش بیشتر برخوردار است. المپیک لندن 2012 در عین حال میزبان اولین دور از رقابت‌های پارالمپیک خواهد بود که چنین سیستم لمسی با افزوده‌شدن 5 ورزش دیگر در آن مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

تابستان لندن تقریبا رو به پایان است و شاید انگلیسی‌ها بخواهند به شیوه چینی‌ها از پرتاب راکت‌های آب و هوایی برای متوقف‌کردن ابرهای باران‌زا از فراز ورزشگاه‌ها استفاده کنند که این مورد یکی از هیجان‌انگیزترین ابتکار عمل‌هایی به شمار می‌آید که در چند ماه آینده شاهد عملیاتی‌شدن آن خواهیم بود. نگاهی به اقدامات صورت‌گرفته نشان می‌دهد در المپیک لندن شاهد رقابت‌های سبزتر و پایدارتری در مقایسه با گذشته خواهیم بود. نیروگاهی ویژه انرژی برق، حرارت و آب خنک پارک المپیک 2012 را تامین خواهد کرد که در آن از فناوری ویژه‌ای برای کاهش 33 درصدی تولید دی‌اکسیدکربن استفاده شده است. پردازش و انتقال داده‌ها به طرفداران رشته‌های ورزشی یکی از مهم‌ترین وظایف برگزارکنندگان المپیک لندن به شمار می‌آید. مرکز TOC المپیک لندن 2012 (مرکز فناوری عملیات المپیک) به گونه‌ای تجهیز شده است که می‌تواند 30 درصد بیشتر از رقابت‌های پکن 2008 داده‌های مربوط به نتایج رقابت‌ها را پردازش کند تا بتواند خود را با نیاز شدید و روزافزون هواداران رقابت‌ها برای دریافت اطلاعات جدید در هر مکان و زمانی انطباق دهد.

با توجه به پیش‌بینی‌های صورت‌گرفته درخصوص هجوم طرفداران رشته‌های مختلف ورزشی، آنها در این دور از رقابت‌ها به پرداخت پول نقدی نیازی ندارند، بلکه می‌توانند بدون همراه‌آوردن پول نقد و با استفاده از کارت‌ها و کارتخوان‌های غیرلمسی، هزینه‌های مورد نیاز خود را پرداخت کنند. در حال حاضر بیش از 5000 فروشگاه برای پوشش و استفاده از این فناوری اعلام آمادگی کرده‌اند. همچنین پیش‌بینی می‌شود در طول رقابت‌های المپیک 2012 بیش از 5/8 میلیارد دستگاه رایانه، تلفن همراه هوشمند و تبلت به اینترنت وصل شوند که در این صورت المپیک لندن به بزرگ‌ترین رویداد اینترنتی تاریخ تبدیل خواهد شد.

یکی از شگفتی‌های رقابت‌های المپیک ۲۰۱۲ لندن، همکاری محققان دانشگاه MIT‌ و گوگل برای پخش تصاویر رقابت‌ها بر فراز آسمان شهر عنوان شده است. قرار است گروهی از مهندسان و معماران باتجربه در سطح دنیا، یکی از بزرگ‌ترین زیرساخت‌های فناوری دیجیتالی جهان را برای المپیک آینده آماده سازند. این مجموعه که تحت عنوان Cloud یا ابر از آن نام برده شده است، در حقیقت مجموعه‌ای از ابرهای فیزیکی و دیجیتالی است که اطلاعات مرتبط با زمان برگزاری رقابت‌ها و همچنین تصاویر آنها را روی صفحه‌های سه‌بعدی به نمایش درخواهد آورد. جالب است بدانیم که همزمان با پخش این تصاویر روی گوی‌های سه‌بعدی افرادی که در شهر حضور دارند می‌توانند شنونده صداهای مرتبط با این تصاویر در سطح زمین باشند. تمامی این پروژه‌های خیره‌کننده حکایت از آن دارند که المپیک لندن چیزی متفاوت با تمامی المپیک‌های گذشته است.