※追記あり 馬が最高のパフォーマンスを出すのは騎手頼み？

今回は海外の研究レポートです。追記部分は下にあります。

レポートは下記のアドレスから見れます。

Horse race study reveals the 1 factor trainers and gamblers need to know (inverse.com)

 

内容は翻訳機頼みで載せていきます。

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「レーストラック上で馬がいつどこで減速して加速するかを大まかに特定できれば、その知識がすべてを変えて馬がトラック上でどの程度の能力を発揮できるかを予測できるようになる。サラブレッド種の馬に関する最近の研究は、まさにそれを主張している」

 

水曜日にPLOS ONEで発表されたこの研究は、数学を使って馬が与えられたトラックで、どれだけのパフォーマンスを発揮できるかを予測する。これを行うために、研究者たちはフランスのシャンティイーの競馬場で、短い1300ｍレース、中距離の1900ｍレース、長い2100ｍレースの三つの異なる競馬のビデオを使用した。それぞれのレースは、直線とカーブの組み合わせで異なる軌道をたどる。

各トラックの長さについて、研究者たちはデータの組み合わせを使って、馬がレースで最大限の能力を発揮するために最大のエネルギーを放出する必要がある時期を予測した。

彼らは、各馬のエネルギー出力、平均酸素摂取量、前進運動量、運動制御を評価する数学モデルを構築した。これらの要因から、研究者はレースのさまざまな地点での馬のスピードや、障害となる可能性のある場所を判断できます。

このモデルによると、馬はレースの最初に力強く走り始めて、レース開始から200〜300メートルのところで最高速度に達します。そしてコースのカーブに入ると速度を落とす。曲がり角を離れると、通常は馬の速度が上がります。このモデルは、各馬がどれだけアクセルを踏んでいるか、レースでどれだけスピードを上げているかを明らかにします。

馬がレース中に最適速度に達する方法と時期を科学者が予測することを可能にするモデル「曲がり角で馬が減速する方法と理由を説明します」について、この研究の共著者であり、Écoledes HauteÉtudesen Sciences Socialesの応用数学者であるAmandine AftalionがInverseに語っている。

しかしレースの最終区間では、個々の馬のスタミナが最終的に結果を決定します。

「ゴールに向かって前進することは、馬の間に違いをもたらす。最強の馬だけがそれを管理できる」とアフタリオンさんは言う。

 

研究者たちは、有酸素運動と無酸素運動を区別しました。

「嫌気性（酸素の介在を伴わない、もしくは酸素のない状態でのみ生じること）のエネルギーは速いスタートを可能にしますが、最初にエネルギーを使いすぎると、スピードを落とさずにレースを終えることはできません」とアフタリオンさんは言う。

その結果「嫌気性エネルギーを下げる」馬はレースの最後でスピードを失うとアフタリオンは言います。数学モデルでは、これらの異なる要因の交差を使用してレースの結果を予測します。

「これらのパラメータの各値について、それらがどのようにレースに影響するかを分析することができる。たとえばVO 2 【平均酸素摂取量】は、馬のVO 2が高ければ高い平均値でレースを走ることができるが、到達時間は長くなる」とアフタリオンさんは言います。

同様に、モデルによると、馬の推進力(速度、加速）はレースの最初と最後に重要です。しかし、馬が曲がりくねった道を進むときが最も重要です。

「推進力が大きいほど、あるいはランニングの経済性が低いほど、カーブの影響は少ない」とアフタリオンさんは言う。

※このモデルは理想的なレース、つまり馬が走るレースを捉えていることに注意してください。しかし、馬がどのように走るかは予測できない。

「例えば、騎手がある時点で馬を止めたり、戦略を最適なものから大幅に変更したりしても、私たちには何もできない」とアフタリオンさんがいいます。同様に、馬が大きく脱線した場合、モデルはその不確実性を説明できません。

しかし、このモデルを使えば、トレーナーや業界の専門家がレースで自分たちの馬がどう活躍しているかをよりよく理解できるようになる。

「この研究はVO 2に関する情報を提供し、多くの人が知らなかったレースでVO 2がどのように進化するのかを明らかにします」また、トレーナーや騎手が成績向上を期待して馬を無理に押し過ぎるのを防ぐこともできます。「この研究は、押してみる価値がある場所と、 [馬] を強く押しすぎるのはよくないことを示しています」とアフタリオンさんは言う。

この発見はまた、レース関係者が最適な馬のパフォーマンスのために作られたトラックを設計することを可能にするかもしれない。Aftalionによると、例えば「強いカーブは性能によくない」、「100メートル未満の半径は絶対に避けるべきだ」同様に、スロープを最小限に抑えることで、馬はより簡単にポテンシャルに到達することができますが、スロープがある場合は、それをレーストラックの中央に配置することが最良の結果をもたらします。レース開始時の傾斜は馬に信じられないほどの負担をかけるので、どんなことがあっても避けるべきです。

 

※要約:本研究の目的は,性能を最適化するために,サラブレッド馬がレース中にどのように速度を調節すべきかに関する数学的解析を提供することである。サラブレッドの馬はレース全体を最高速度で走ることができないので、どのペースを設定し、いつ急な速度を出すかを決めることが重要です。このモデルは力学,エネルギー論(好気性と嫌気性の両方)及びモータ制御に依存する。速度,推進力および嫌気的エネルギーに関する結合常微分方程式系であり,最適制御問題を解くことができる。サラブレッド馬にとって意味のあるパラメータを同定するために,フランスのフラット競馬のフランス統治機関であるFrance Galopにより提供されたChantilly (フランス) におけるレースの速度データを用いた。そして,性能最適化の数値シミュレーションにより,レースに沿った最適速度,レース中の酸素取り込み進化,ならびにエネルギーまたは推進力を得た。また、トラックの地形(高度と屈曲)に応じて、馬がどのように努力と速度を変えなければならないかを予測します。

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レポートは以上です。

騎手がスタート直後に飛ばしすぎれば、スタミナが足りなくなって最後の直線は持たなくて失速していく。その馬の最適速度を保てなければ、それもまたスタミナ不足に陥る原因にもなる。そもそもが馬のスピードが足りなければ、最適な騎乗をしても強い馬には追い付けない。その時々の馬の状態に合わせてどこで加速して、どこで緩めて、どこでスパートをかけていくのか、その馬の性能を生かすも殺すも騎手次第ですね。

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※追記部分

ここからのレポートはBest way to win a horse race? Experts claim to have found the answer after years studying Usain Bolt (thesun.co.uk)

 

パリにある社会科学高等研究所で学んでいるアフリオン氏は、頭脳集団のクエンティン・メルシエ氏と協力してこの論文を作った。

短いレースのためには馬は速くスタートすべきだが、最終的なスピードの爆発に十分なエネルギーを蓄えておくべきだと結論付けた。

「サラブレッド競馬に最適なスピード 」という研究論文の中で、二人は次のように結論している。

コーナーでは速度が低下する。

「曲がり角から出ると馬は再びスピードを上げることができる。私たちのモデルはそれがいつ、どのように起こるかを正確に数値化することができます」

「レースの終盤で減速しすぎる傾向がある馬は、終盤で速度を維持する能力を得るために、レースの最初にはあまり力を入れずにレース全体を通して少し減速すべきである」

彼らのモデルは、騎手とトレーナーのためのテンプレートを設定することができ「馬が与えられた距離でどのように速度と労力を調節しなければならないか」 を示していると主張します。

それは、馬が正確にどのレースに入るべきかをトレーナーが理解できるようにすべきです。

例えば短距離を走る馬は、ゲートから飛び出して徐々にゴールに向かってスピードを落としていくのがベストだという。

しかし中距離レースでは、最も優秀な馬が力強いスタートを切って安定した後に、強いスパートで完走します。

アフタリオンとメルシエは、GPS追跡装置をフランスの騎手の鞍に取り付けて速度と位置をリアルタイムで計測した。

彼らはスタート地点が同じトラック上で、異なる短・中・中長距離のレースを研究した。

Plos Oneのジャーナルに掲載されたこの発見は、騎手を驚かせるかもしれない。

多くの場合、馬は遅れて押し寄せてくることを見越して、集団のうしろで待機します。

調査結果によると、力強いスタートは力強いフィニッシュにつながる可能性があるが、あまりにも早く走りすぎると、馬が 「疲れ果てて」 しまう可能性があります。