A Motorházban

1. A Forma-predikciós Algoritmus

A digiT-Train jelenleg futó adatmodellje egy dinamikus gépi tanulási rendszert (**Random Forest Regressor**) alkalmaz, amely naponta adaptálódik a sportoló egyedi élettani válaszaihoz.

A Napi Adatfeldolgozási Ciklus

02:00 - Snapshot

A FeatureBuilder modul elkészíti a napi biometriai vektort.

02:30 - Training

A TrainingService újratanítja a modellt a teljes adatbázison.

03:00 - Prediction

Ditta generálja a végleges Forma-indexet és a tanácsokat.

A "Feature Vector" – Mit elemez az algoritmus?

A kódunkban szereplő FEATURE_COLUMNS fix sorrendje alapján az alábbi paramétereket vetjük össze:

Jel (Kód)	Megnevezés	Szakmai háttér és Tudományos bázis
`age` (A)	Életkor	Befolyásolja a regenerációs görbét és a HRV alapértékeit.
`gender` (G)	Biológiai nem	Meghatározza a testkompozíciós és élettani bázisnormákat.
`category` (C)	Sportág kategória	A modell más súlyozást alkalmaz küzdősportnál (CNS fókusz), mint állóképességinél (kardió fókusz).
`avg_hrv` (H)	Átlagos HRV	Plews et al. (2013) alapján: az autonóm idegrendszer egyensúlyának legpontosabb tükre.
`avg_sleep` (S)	Átlagos Alvás	A szubjektív és hormonális regeneráció elsődleges mutatója.
`grip_r/l` (GR/GL)	Marokerő	Garcia-Pallares (2011): A neuromuszkuláris és központi idegrendszeri (CNS) fáradtság mérőszáma.
`weight_loss` ($W_\Delta$)	Súly-delta	Az edzés alatti folyadékvesztés abszolút értéke (kg).
`dehyd_idx` (DI)	Dehidratáció	A testsúlyarányos folyadékvesztés, mely korrelál a kognitív teljesítménycsökkenéssel.

Matematikai Absztrakció

"A modell nem izolált pontokat, hanem trendeket keres a biometriai térben."

$$Forma = f(A, G, C, H, S, GR, GL, W_\Delta, DI)$$

Modell: Random Forest Regressor

100 független döntési fa (Ensemble method) szavazatának súlyozott átlaga.

Alkalmazott Tudományos Modellek

Fitness-Fatigue (Banister, 1975): Az edzésterhelés és a regeneráció eredőjének matematikai modellezése.
CNS Monitoring (Garcia-Pallares, 2011): A marokerő-dinamika validálása az idegrendszeri fáradtság mérésében.

HRV Adaptáció (Plews, 2013): A szívfrekvencia variabilitás 30 napos mozgóátlagának jelentősége.
ACWR Logic (Gabbett, 2016): A hirtelen terhelésnövekedés és a sérülésveszély összefüggései.

2. Computer Vision: MediaPipe Testtartás-analízis

A testtartás vizsgálata során a digitális képfeldolgozás segítségével azonosítjuk a test statikus aszimmetriáit, amelyek a későbbi mozgásbeli hibák vagy sérülések előjelei lehetnek.

A mérés biomechanikai folyamata

A rendszer a PostureAssessmentService segítségével a videó minden képkockáján azonosítja a MediaPipe 33 kulcspontját (Landmarks). A mérés pontosságát az antropometriai kalibráció adja: a szoftver a felhasználó előre megadott testméretei alapján skálázza a koordinátákat, így milliméter pontos elmozdulásokat is képes detektálni.

A "Dőlés" matematikai számítása:

Rendszerünk a trigonometria segítségével határozza meg a váll és a medence vízszintes síktól való eltérését:

$$\text{Tilt Angle} = \arctan\left(\frac{|y_2 - y_1|}{|x_2 - x_1|}\right) \cdot \frac{180}{\pi}$$

A test 33 kulcspontjának 3D-s leképezése és szögmérése.

Mért változók és Diagnosztikai jelentőségük

A run_analysis folyamat során az alábbi kulcsfontosságú metrikákat rögzítjük és elemezzük:

Paraméter	Kódnév	Szakmai magyarázat	Miből mit következtetünk?
Váll dőlésszöge	`shoulder_tilt`	A két vállcsúcs (acromion) közötti vízszintes eltérés.	Jelzi a vállöv aszimmetriáját, ami hátizom egyensúlytalanságra vagy gerincferdülésre utalhat.
Medence dőlése	`hip_tilt`	A csípőcsontok (ASIS) magasságkülönbsége.	Felfedi a végtaghossz-különbséget vagy a medence elcsavarodását, ami gátolja az optimális erőátvitelt.
Súlypont eltolódás	`lateral_shift`	A test középvonalának oldalirányú kitérése a bázistól.	Megmutatja, hogy a sportoló melyik oldalát terheli dominánsan (féloldalas állás), ami ízületi kopáshoz vezethet.
A-P Proxy	`ap_proxy`	Antero-Posterior elmozdulás (előre-hátra billegés).	A boka stabilitását és a core-izmok kontrollját jelzi statikus helyzetben.

Posture Score (0-100)

A rendszer egy aggregált pontszámot számol a dőlések és aszimmetriák súlyozott átlagából.

90-100: Kiváló szimmetria, stabil tartás.
70-89: Enyhe aszimmetria, korrekciós gyakorlatok javasoltak.
70 alatt: Jelentős eltérés, szakorvosi/gyógytornász konzultáció ajánlott.

Ditta Automatizált Kiértékelése

"A szoftver nem csak számol, hanem értelmez is. Ha a max_shoulder_tilt értéke meghalad egy kritikus küszöböt, Ditta azonnal figyelmezteti az edzőt és a sportolót a videóból kimentett pillanatfelvétel (Snapshot) segítségével."

Validáció és Fejlesztési lehetőség

A testtartás elemzése jelenleg statikus. Tervezett fejlesztésünk a dinamikus posture tracking, ahol a súlypont vándorlását (Stabilometria) vizsgáljuk mozgás közben, hasonlóan a laboratóriumi erőplatókhoz, de méregdrága hardver nélkül.

3. Vállövi Mobilitás és Funkcionális Kontroll

A váll körzése (Shoulder Circumduction) során a felsőtest legösszetettebb ízületét vizsgáljuk. Az algoritmus nemcsak a mozgás terjedelmét, hanem a végrehajtás során fellépő kóros kompenzációkat is figyeli.

A mobilitás mérése 3D-ben

A ShoulderCircumductionService a kar felemelése során folyamatosan számolja a felkarcsont (humerus) és a törzs függőleges tengelye által bezárt szöget. A mérés során a rendszer külön kezeli a bal és jobb oldalt, hogy azonosítsa a dominancia vagy korábbi sérülés miatti aszimmetriát.

A maximális eleváció (ROM) számítása:

A számítás a váll (11/12), a könyök (13/14) és a csípő (23/24) koordinátái alapján történik a 3D-s térben:

$$\theta_{elevation} = \text{calculate\_angle\_3d}(\text{Elbow, Shoulder, Hip})$$

A kar emelési szögének dinamikus követése MediaPipe kulcspontokkal.

Dinamikus Metrikák és Kompenzációs Indexek

A kódunkban található run_analysis folyamat három fő szempont alapján pontozza a mozgást:

Metrika	Kódnév	Élettani jelentés	Kockázati elemzés
Max. Eleváció	`max_elevation_angle`	A kar legmagasabb pontja a fej felett (fokban).	A 170° alatti érték beszűkült vállízületet vagy rövidült mellizmot jelez.
Maximális Aszimmetria	`max_asymmetry`	A bal és jobb kar mozgástartománya közötti különbség.	A 10° feletti eltérés jelentős aszimmetria, ami féloldalas terheléshez és gyulladáshoz vezethet.
Törzs-kompenzáció	`trunk_tilt_compensation`	A törzs oldalirányú dőlése a kar emelése közben.	Ha a sportoló "bedől", az azt jelenti, hogy a gerincével csalja el a váll mobilitásának hiányát.
Scapula stabilitás	`scapula_score`	A lapocka és a vállöv stabilitását leíró pontszám.	Az alacsony érték "szárnyaló lapockát" vagy gyenge fűrészizmot jelez.

Overall Shoulder Score

A végső pontszám (overall_score) a mobilitás (ROM) és a végrehajtási minőség (kompenzációk hiánya) ötvözete.

85+ Pont: Optimális funkció, sport-specifikus terhelhetőség.
70-85 Pont: Mérsékelt merevség, preventív nyújtás szükséges.
70 Alatt: Magas sérülésveszély (impingement szindróma gyanúja).

Ditta Szakértői Betekintése

Az algoritmus a save_snapshot_to_gcs funkcióval elmenti a mozgás azon pillanatát, ahol a legnagyobb az aszimmetria vagy a dőlés.

"Ditta észleli: A jobb vállad 152°-nál megáll, miközben a bal 174°-ig emelkedik. Ezt a törzsed 8°-os balra dőlésével próbálod kompenzálni. Javaslat: M. Pectoralis Minor SMR és nyújtás."

4. Guggolás: Mozgásminőség és Ízületi Terhelés

A guggolás elemzése során a SquatAssessmentService a test alsó láncának mobilitását és a törzs stabilitását vizsgálja. A cél a biztonságos végrehajtási tartomány meghatározása és a technikai hibák kiszűrése.

Kinematikai lánc elemzése

A szoftver a guggolás minden fázisában (leereszkedés, alsó holtpont, felemelkedés) figyeli a térdszöget és a törzsdőlést. A mérés alapja a MediaPipe által detektált csípő (23/24), térd (25/26) és boka (27/28) pontok alkotta 3D-s vektorok.

A "Törzsdőlés" (Trunk Lean) számítása:

A függőleges referenciatengely és a váll-csípő vonal által bezárt szöget mérjük:

$$\text{Trunk Lean} = 180^\circ - \text{calculate\_angle\_3d}(\text{Shoulder, Hip, Vertical\_Ref})$$

A guggolás biomechanikai modellje: térd- és törzsszög korreláció.

Mért változók és Biomechanikai határértékek

Az algoritmus a run_analysis során az alábbi kritikus paramétereket emeli ki:

Paraméter	Kódnév	Szakmai leírás	Szakértői következtetés
Minimum Térdszög	`min_knee_angle`	A guggolás legmélyebb pontján mért belső szög.	A 110° feletti érték (elégtelen mélység) boka- vagy csípőmobilitási problémát jelez.
Max. Törzsdőlés	`max_trunk_lean`	A törzs előredőlésének mértéke a függőlegeshez képest.	A 40° feletti dőlés a lumbális szakasz túlterhelését és a core-izmok gyengeségét mutatja.
Mozgáskontroll	`control_score`	A súlypont stabilitása és a végrehajtás egyenletessége.	A bizonytalan mozgás (remegés) neuromuszkuláris fáradtságra vagy instabilitásra utal.
ROM Index	`rom_score`	A mozgástartomány százalékos értékelése az ideálishoz képest.	Összegzi a mobilitási tartalékokat a teljes mozgásláncban.

Squat Score Logika

A végső overall_squat_score három fő pilléren nyugszik:

Mobilitás (40%)

Stabilitás (40%)

Kontroll (20%)

A súlyozás biztosítja, hogy egy mély, de instabil guggolás ne kaphasson "kiváló" minősítést.

Automatizált Vizuális Kontroll

A rendszer a save_snapshot_to_gcs segítségével két kritikus ponton készít bizonyító erejű felvételt:

Knee Angle Snapshot: A legmélyebb ponton, a mobilitás igazolására.
Trunk Lean Snapshot: A legnagyobb dőlésnél, a tartáshiba dokumentálására.

5. Helyből Magasugrás: Robbanékonyság és Landolási Kontroll

A függőleges ugrás elemzése a sportoló robbanékony erejét (Power Output) és a landolás során fellépő ízületi stabilitást vizsgálja. Ez a modul kulcsfontosságú a sérülések (pl. ACL szakadás) megelőzésében.

A repülési idő és magasság kalkulációja

A VerticalJumpAssessmentService a súlypont (Center of Mass - CoM) elmozdulását követi az idő függvényében. Az ugrás magasságát a repülési időből ($t_{flight}$) származtatjuk a fizika törvényszerűségei alapján, míg a landolást a térdízület oldalirányú kitérése alapján minősítjük.

Az ugrásmagasság (h) fizikai alapja:

A szabadesés képletét alkalmazva a repülési időből:

$$h = \frac{g \cdot t_{flight}^2}{8}$$

Ahol $g \approx 9.81 m/s^2$ a nehézségi gyorsulás.

Az ugrás fázisainak fázis-specifikus MediaPipe elemzése.

Dinamikus Paraméterek és Biztonsági Indexek

A run_analysis folyamat során a robbanékonyság mellett a "csendes gyilkosokat", azaz a landolási hibákat is mérjük:

Paraméter	Kódnév	Szakmai háttér	Diagnosztikai jelentőség
Ugrásmagasság	`jump_height_cm`	A súlypont emelkedésének nettó értéke (cm).	A robbanékony erő és a neuromuszkuláris frissesség közvetlen mutatója.
Countermovement	`min_cm_knee_angle`	Az elrugaszkodást megelőző "beugrás" (előkészítő fázis) mélysége.	Megmutatja, mennyire hatékonyan használja a sportoló a nyújtási-rövidülési ciklust (SSC).
Térd Valgus Index	`max_valgus_angle`	A térd befelé dőlése a landolás pillanatában.	Kritikus! A magas érték instabil térdet és fokozott szalagsérülés-kockázatot jelez.
Landolási Kontroll	`landing_control_score`	Az excentrikus fékezés egyenletessége.	Az alacsony pontszám "merev" landolásra utal, ami túlterheli az ízületeket.

Elrugaszkodási Sebesség

0.85

Takeoff Speed Index (Simulated)

Valgus Rizikó

Magas

Befelé dőlő térd detektálva a landolásnál.

Szimmetria Index

92%

A két láb egyenletes terhelése.

Ditta Coaching Insight (Robbanékonyság)

"A szoftver a takeoff_cm és landing_valgus snapshotok segítségével vizuálisan is megmutatja a kritikus pontokat. Ha a landolási pontszámod 75 alatt van, Ditta azonnal excentrikus kontroll gyakorlatokat és plyometriai alapozást javasol a sérülések elkerülése érdekében."

6. Egylábon Állás: Propriocepció és Ízületi Kontroll

Az egylábon állás tesztje a testtartás-szabályozás (Postural Control) hatékonyságát méri. A SingleLegStanceAssessmentService a boka, a térd és a medence mikromozgásait elemzi, hogy feltárja az instabilitásból eredő sérüléskockázatokat.

Stabilitási paraméterek követése

A teszt során a rendszer másodpercenként 30 képkockát elemezve figyeli a súlyponti kitéréseket. Különös figyelmet fordítunk a Pelvic Drop (medence lecsapódás) és a Knee Sway (térd remegése) jelenségekre, amelyek a gyenge csípőstabilizátorok (pl. m. gluteus medius) egyértelmű jelei.

Medence kontroll (Trendelenburg-index):

A két csípőcsont (ASIS) horizontális dőlését mérjük a támaszkodó láb oldalán:

$$\text{Pelvic Drop} = \text{calculate\_horizontal\_tilt}(\text{Left\_Hip, Right\_Hip})$$

A medence és a térd stabilitásának digitális monitorozása.

Analitikai Mutatók

A run_analysis algoritmus az alábbi négy pillér alapján határozza meg a stabilitási pontszámot:

Vizsgált Terület	Kódnév	Szakmai háttér	Kockázati küszöb
Medence dőlés	`max_pelvic_drop_deg`	A medence stabilitása a frontális síkban.	> 7° dőlés esetén a csípőstabilizátorok elégtelen működése valószínűsíthető.
Térd Valgus (Sway)	`max_knee_valgus_deg`	A térdízület befelé irányuló mozgása.	> 5° kitérés instabilitást és keresztszalag-terhelést jelez.
Boka Remegés	`ankle_sway_amplitude`	A boka oldalirányú korrekciós mozgásai.	A túlzott kilengés korábbi bokasérülések utáni propriocepciós hiányra utal.
Törzs Kitérés	`trunk_sway_amplitude`	A felsőtest kompenzációs mozgása.	A Core-izmok és a vesztibuláris rendszer egyensúlyát mutatja.