Suivi de l'entraînement in situ et optimisation de la performance en canoë-kayak de vitesse par capteurs embarqués et modélisation statistique

Contexte : L'évaluation de la performance et de la technique sous-jacente des athlètes repose sur des mesures chronométriques et des analyses vidéos qui sont très chronophages pour les entraîneurs et fortement influencées par des facteurs environnementaux. L’utilisation de capteurs embarqués (e.g., pagaies instrumentées, GPS, IMU) offre une solution technologique non-invasive et prometteuse pour collecter automatiquement et à grande échelle des données alimentant l’accompagnement scientifique à la performance. Ces capteurs pourraient permettre de répondre ainsi aux défis auxquels est confrontée Canoë-Kayak Québec : l’optimisation biomécanique du pagayage, la modélisation des déterminants biomécaniques de la performance, l’analyse des courses et de la propulsion du bateau.

Problématique : Le canoë-kayak de haut niveau requiert une optimisation technique accrue face à l’élévation des performances. Les capteurs embarqués permettent un suivi in situ prometteur des athlètes, mais leur exploitation pose des obstacles méthodologiques. Ce projet de thèse de doctorat s’attachera à développer, puis appliquer, des outils de monitorage biomécanique guidés par les données pour accompagner scientifiquement la performance des athlètes d'élite de Canoë-Kayak Québec.

Objectifs scientifiques : Analyser l’activité des athlètes en situation écologique (i.e., entraînements et compétitions) via des innovations méthodologiques en statistiques appliquées pour le traitement et la modélisation de séries temporelles issues de capteurs embarqués (e.g., clustering de données fonctionnelles multivariées, reconnaissance d’activité humaine par intelligence artificielle). L’application de ces méthodes sur le terrain permettront de répondre à des enjeux majeurs en sciences du sport pour l’optimisation du processus d’entraînement.

Objectifs sportifs et impact pour les partenaires : Les retombées de ce projet permettront de donner un avantage concurrentiel pour la performance des athlètes d'élite de Canoë-Kayak Québec dans les disciplines de vitesse. Des méthodes innovantes d’accompagnement scientifique à la performance et des technologies de pointe seront mobilisées pour :

1. Fournir des outils d’analyse de course user-friendly à destination des entraîneurs et membres du personnel par la création de modèle de performance reposant sur le profilage des régulations mécaniques et des stratégies de pacing en compétition.
2. Améliorer et classifier automatiquement la technique individuelle de pagayage par la modélisation de la variabilité intra- et inter-cycle du mouvement (e.g., détection des asymétries et des oscillations du couple athlète-bateau) ainsi que son impact sur la propulsion du bateau (i.e., production de puissance sur l’eau et vitesse de déplacement).