20240702 :視覚情報・意思決定・サッカー・知覚トレーニング
サッカーであいまいなファウル状況を判定する際、審判員は本物のファウルに内在する運動学的特徴に同調して、
(i) ファウルが起こったことを認識し、
(ii) タックルされた選手の欺瞞的意図の有無を識別できるようにする必要がある。
本研究の目的は、表面的な視覚情報を除去する知覚トレーニングがサッカー審判員の意思決定能力を向上させるかどうかを判断することであった。熟練した審判員の 2 つのグループが、ファウル状況の判定を含むトレーニング介入の前後に、ビデオであいまいなファウル状況を判定した。トレーニング段階では、ぼかし映像のトレーニング グループの参加者は表面的な視覚情報を除去し、デジタル処理されたぼかし映像を視聴し、通常映像のコントロール グループの参加者は同じビデオをぼかしなし (つまり、表面的な情報が存在する) で視聴した。ぼかし映像のトレーニングによって、審判員は表面的な視覚情報を無視し、対人関係の本質をよりよく明らかにする基本的な運動学的な動きに焦点を当てるようにトレーニングされるという仮説を立てた。この考えと一致して、ぼやけた映像を使ったトレーニングでは、通常の映像を使ったトレーニングと比較して、事前テストから事後テストまでの反応精度に良い変化が見られました。この改善は、反応時間やバイアスの変化に基づいて説明することはできませんでしたが、本物のファウルに対する感度の変化を反映していました。これらの結果は、ファウルの特徴となる運動情報に審判が適応するためのぼやけた映像を使ったトレーニングの潜在的な有効性を示す有望な兆候を示しています。ぼやけた映像を使ったトレーニングは、知覚トレーニングを通じてサッカー審判の意思決定能力を向上させる革新的な手段となる可能性があります。
ハイレベルなプロの試合を裁定するサッカー審判員
は、並外れて難しい任務に直面している。彼らは、90分間の試合ごとにゴール、フリーキック、PKについて平均137回の判定を下す（Helsen and Bultynck, 2004）。そのすべては、試合会場の選手、観客、解説者、そしておそらく自宅で観戦している何百万人ものファンによって精査される。審判員が直面する最も一般的で、おそらく最も重要な判定は、ファウルが相手選手に対して1人の選手によって犯されたのか、それとも、場合によっては相手選手が「ダイブ」をして審判員を騙して不当なファウルを与えようとしたのかを区別しなければならない判定である（Helsen and Bultynck, 2004）。これらの曖昧なファウルの状況では、審判員は、タックルされた選手の欺瞞の意図を「見抜いて」、本物のファウルが行われたかどうかを判断する必要がある。誤った判定の結果は重大となる可能性があり、特にチームのペナルティエリア内でファウルが宣告された場合、ペナルティ ショットでゴールが決まることも少なくありません。イングランドのトップ 4 リーグのデータによると、サッカーの試合の約 60% の結果は、チーム間の最大 1 ゴール差で決まります (イングランドのトップ 4 リーグのデータ、Curley、2016 )。そのため、正しい判定が不可欠であり、あいまいなファウル状況を判定する際のエラーを最小限に抑えるトレーニング アプローチが明らかに望ましいと言えます ( Schweizer 他、2011、Pizzera および Raab、2012a )。
欺瞞の意図を察知できることが重要な社会的状況は多種多様です ( Cañal-Bruland, 2017 )。欺瞞に関する研究の多くは、ある人が他の人が嘘をついているかどうかを見極めたいと考えるような言語的やりとりに端を発しています ( Ekman et al., 1999 ; Vrij and Mann, 2004 )。欺瞞に関する研究は、観察者が他人の動作意図を予測しようとする物理的なやりとりの理解にも広がっています。人が他人を欺く動作をしたいと思う状況は多種多様ですが (スリ、マジシャンなど)、ラグビー、テニス、フットボールなどの 1 対 1 のやりとりなど、相手に行動の結果を誤認させることで優位に立てるスポーツでは特に当てはまります。証拠によれば、熟練したアスリートは欺瞞的な行動を起こす能力に優れているだけでなく、この欺瞞的な意図を「見抜いて」、対戦相手の真の行動意図をより正確に予測する能力も優れていることが示されています（Jackson et al.、2006）。
他人の欺瞞行為を予測する能力に優れているのは、熟練したアスリートだけではない。熟練したスポーツ審判員もまた、欺瞞行為とそうでない行為を区別する能力に優れている。例えば、Renden ら (2014)は、サッカーの審判員は、サッカーにおける曖昧なファウル状況を判断する際に、本物の行為と欺瞞行為を区別する能力に優れていることを示した。Rendenら (2014)は、研究において、熟練したサッカー審判員を採用し、実際の試合のビデオ映像に見られる曖昧なファウル状況の判断を行わせ、審判員の判断を熟練した選手、車椅子のサッカーファン、初心者の判断と比較した。結果、審判員と選手がファンと初心者よりも優れた成績を収め、どちらのグループもサッカーにおける本物のファウルと欺瞞的なファウルを区別する能力に優れていることが明らかになった。選手の優れたパフォーマンスは、試合を通じた運動経験が選手の優れたパフォーマンスに貢献した可能性があるという考えをある程度裏付けている。しかし、審判員が同時に優れていたことは、曖昧なファウルのシナリオを見て判断を下す際の知覚経験が成功を支えるのに十分であったことを示唆している。これは、これらの状況への露出量を補う追加の知覚トレーニングを通じて得られる視覚経験が、審判員の意思決定能力をさらに向上させる可能性があるという可能性を提起する[ Luis del Campo et al. (2018)]。
運動行動の結果を予測する能力は、その行動を生み出す運動学的動作を解釈する能力によって支えられており、特にその行動に欺瞞の意図が含まれている場合にはその能力が重要となる。Runesonと Frykholm (1983) は、欺瞞における運動学的役割を初めて実証した。Runeson と Frykholm は実験で、俳優が箱をテーブルの上に持ち上げる様子を録画したビデオを観察者に示していた。ビデオでは、俳優は点光源表現として示され、俳優の画像が各俳優の主要な関節中心の光点に置き換えられていた。俳優が箱が実際よりも重いふりをして観察者を欺こうとしても、観察者は知覚タスクを非常にうまく遂行した。観察者は俳優の点光源表現を見たときにこの欺瞞を検出できたため、本物の行動意図は俳優の基本的な運動学的動作を通じて明らかになることが示唆されている。最近では、Abernethy らが、俳優の基本的な運動学的動作を通じて俳優が実際に行動する意図を明らかにするために、点光源表現の視覚的特徴を分析する新しい手法を開発した。 (2010)。 対戦相手のビデオと点光源表示を見たときのバドミントン選手の予測スキルを、欺瞞的および非欺瞞的なバドミントンストロークの場合と比較した。結果によると、対戦相手のビデオを観察する場合は欺瞞が効果的であったが、点光源表示を見た場合はそれほど効果的ではなかった。点光源表示では、観察者は対戦相手の欺瞞の意図をよりよく見抜くことができた。これらの調査結果に基づいて、欺瞞の意図は主に、輪郭、色、テクスチャなどの表面的な（非運動学的）視覚情報によって伝えられるに違いないと推論されたが、これらの情報はビデオには存在するが点光源表示には存在しない。一方、本物の意図は主に、点光源表示に存在する基本的な運動学的情報によって伝えられる。これを裏付けるものとして、視覚的なぼかしを利用して表面的な視覚情報を取り除くと、動く刺激についての判断の質が状況によっては向上することが示されています ( Di Lollo and Woods, 1981 ; Luria and Newacheck, 1992 )。特に、他者の行動を予測しながらぼかしを適用すると ( Jackson et al., 2009 ; Mann et al., 2010 ; Ryu et al., 2015 , 2016 )。これは、欺瞞的な動きの予測を改善しようとするときに表面的な (非運動学的) 情報を無視し、代わりに動きの結果を特定する基本的な運動学的特徴に同調することを学ぶことが有益であることを示唆しています。
Ryuら（2018）は最近、鮮明な画像ではなくぼやけた画像を使用した知覚トレーニングが、欺瞞の意図がある場合の動作結果についての判断を行う際に有利になる可能性があることを実証しました。彼らの研究では、初心者のバドミントン選手が、
（i）ぼやけた情報のみ、
（ii）非常に詳細な情報のみ、
（iii）通常のビデオ映像を表示するビデオ映像を見て、
対戦相手の行動を予測するようにトレーニングしました。トレーニング後にテストしたところ、ぼやけたビデオ映像でトレーニングした人は、欺瞞的なバドミントンストロークの結果を予測する能力が最も向上したことが明らかになりました。ぼやけた映像でトレーニングしたグループは、表面的な身体情報を無視することをよりよく学び、代わりにトレーニング中に見た根本的な運動パターン、つまり対戦相手の真の動作結果を最もよく特定する情報に同調した可能性があると推論されました。
欺瞞は多くの場合、
非運動学的情報によって特定されるが、あいまいなファウル状況で欺瞞の意図を伝える場合、運動学的情報が重要な役割を果たすと考えられる理由がある。Morrisと Lewis (2010)は、欺瞞の試み (つまり、ダイブ) が明らかにあったフットボールのタックルと明らかになかったタックルの単純な観察比較を行った。Morris と Lewis は、2 組のタックルは運動学上の違いによって区別でき、ダイビングは多くの場合、
(i) 腕を上げて後ろに引いて胸を突き出し、膝を曲げたダイビングの一種である「アーチャーズボウ」の存在、
(ii) 接触の瞬間とタックルされた選手への想定される影響との間の不連続性、(iii) タックルされた選手への力の影響の誇張、
(iv) 接触が行われた場所と、タックルされた選手が接触があったと示唆した場所との間の空間的なずれ、
によって特徴付けられると結論付けた。モリスとルイスの研究で報告された欺瞞の意図は運動学的な違いから非常に明白であったため、著者らは、タックルされた選手は、観察者（審判員を含む）がタックルの実質的な効果をはっきりと見ることができるように、非常に誇張した運動学的動作を使用したと推測した。審判員は事件からかなり離れた場所に立つことが多いため、この明らかに目立つ行動は必要である可能性がある。とはいえ、この研究結果は、審判員が、
（i）ファウルが起こったことを認識し、
（ii）タックルされた選手の欺瞞の意図の存在を識別できるようにするために、本物のファウルに固有の運動学的特性に敏感でなければならないことを強調している。
この研究の目的は、表面的な視覚情報を取り除く知覚トレーニングが、熟練したサッカー審判の意思決定能力を向上させるかどうかを判断することです。そのために、熟練した審判を2つのトレーニンググループのいずれかに割り当てました。ぼやけた映像のトレーニンググループは、ぼやけた映像を見ながらファウル状況を判定し、通常の映像（コントロール）のトレーニンググループは、ぼやけていない同じ映像を見てトレーニングしました。審判のパフォーマンスを向上させる知覚トレーニングの有効性を示した過去の研究（Catteeuw et al., 2010 ; Schweizer et al., 2011 ; Pizzera and Raab, 2012a ; Put et al., 2013、2016a、b）に基づいて、両方のトレーニンググループともトレーニング後に意思決定の正確性が向上すると予想しました。重要なのは、トレーニング中にぼかしを追加することで、観察者が本物の動きの結果を特定する運動情報にさらに同調し、ぼかし映像のトレーニング グループでは、通常の映像のコントロール グループと比較して、テスト前とテスト後のパフォーマンスが大幅に向上するという仮説です。
正規性検定の結果、対照群のすべてのデータが正規分布していることが示され、これには応答精度、応答時間、感度、バイアスの測定値が含まれます。事前テストと事後テストの感度の差とバイアスの差のデータは正規分布していなかった。
ぼやけた映像の訓練群の事前テストから事後テストまでの応答精度の変化は、通常映像の訓練群の変化よりも有意に大きかった、フォローアップt検定では、ぼかし映像のトレーニング群は、トレーニングの結果として、応答精度がわずかに向上し、中程度の効果サイズ であったのに対し、通常映像のトレーニング群は、パフォーマンスがわずかに低下し、これも中程度の効果サイズでした。事前テストでは、ぼかし映像と通常映像のトレーニンググループ間で応答精度に差はありませんでした。
訓練後の応答精度の変化に関する2つのグループ間の差は、応答時間の変化では説明できなかった。2つのグループの事前テストから事後テストまでの応答時間の変化を比較するt検定では、ぼやけた映像の訓練グループと通常の映像の訓練グループの間に有意差は見られなかった[ぼやけた映像 vs. 通常の映像の訓練グループ(M ± SD) = -56 ± 126 ms vs. -4 ± 248 ms]。どちらのグループも、事前テストから事後テストにかけて反応時間に有意な変化は見られませんでした。ぼやけた映像グループでは、[事前テスト vs. 事後テスト(M ± SD) = 842 ± 366 ms vs. 786 ± 356 ms]、通常映像グループでは、 [事前テスト vs. 事後テスト(M ± SD) = 833 ± 304 ms vs. 829 ± 327 ms]。
信号検出分析により、2 つのグループの行動の違いは、ファウルを予想するバイアスではなく、本物のファウルに対する感度の変化によって説明できることが明らかになりました。ノンパラメトリック Mann–Whitney 検定では、トレーニング後の 2 つのグループの感度の変化に有意差があることが明らかになりました 、[ぼやけた映像 vs. 通常映像のトレーニング グループ(M ± SD) = 0.30 ± 0.63 vs. -0.37 ± 0.66]。この結果は、コントロール (通常映像) グループと比較して、ぼやけた映像グループの方が本物のファウルを識別する能力が向上したことを示しています。応答バイアスの分析では、トレーニングの結果として、グループ間のバイアスの変化に違いはないことを示しました、[ぼやけた映像 vs. 通常の映像グループ（M ± SD） = -0.12 ± 0.71 vs. -0.09 ± 0.38]。応答バイアスβ = 1は、審判が「ファウル」または「ノーファウル」のどちらのコールも好まなかったことを示しています。結果は、審判員の反応バイアスがテストに関係なくβ = 1から有意に変化しないことを示しました。ぼやけた映像のトレーニング前テストでは、ぼやけた映像のトレーニング後テストでは、 ( M ± SD = 0.90 ± 0.36)、通常映像のトレーニング前テストでは、通常映像のトレーニング後テスト（M ± SD = 0.91 ± 0.50）。これらの結果から、トレーニング後のグループの行動の変化は、「ファウル」または「ノーファウル」のコールを支持するバイアスの変化では説明できないことが確認されました。
表面的な視覚情報を取り除く知覚トレーニング
が、熟練したサッカー審判の意思決定能力を向上させるのに効果的かどうかを判断することでした。あいまいなファウル状況を判定する際、審判は、不当なファウルを与えるよう騙そうとする選手の潜在的な欺瞞行為に対処しなければなりません。私たちは、表面的な情報を取り除くぼやけた映像のトレーニングが、審判が本物のファウルに関連する運動情報に同調するのに役立ち、意思決定能力が大幅に向上するという仮説を立てました。結果から、ぼやけた映像を見ながら短期間のトレーニングを行った審判は、ぼやけていない映像で同じトレーニングを行った審判よりも、意思決定能力が大幅に向上したことが明らかになりました。グループ間の違いは、反応時間やバイアスの変化に基づいて説明することはできませんでしたが、本物のファウルに対する感受性の変化を反映しています。最も注目すべき点は、この発見が熟練した審判で明らかになったことです。彼らの多くは、すでに国内の大会で最高レベルのパフォーマンスを発揮しています。この研究結果は、運動動作に内在する推定運動情報への同調が、スポーツ審判員の意思決定の質を向上させる効果的な手段として有望であることを示唆している。
この研究の結果は、動作シーケンスに内在する運動情報への同調を通じて、欺瞞的動作と非欺瞞的動作の識別を強化できることを示した以前の研究と一致しています ( Ryu et al., 2018 )。 これまでは、運動動作を行う際の欺瞞意図は、主に顔の表情や視線の方向などの非常に詳細な非運動情報を介して伝達されると示唆されていました ( Abernethy et al., 2010)。
サッカーの「ダイブ」の場合、欺瞞意図は主に「射手の弓」の結果生じるような運動学の変化を介して伝達されると示唆されていました ( Williams et al., 2006 ; Morris and Lewis, 2010 ; Lopes et al., 2014 )。ファウルの判定の場合、ダイブとファウルを特徴付ける運動学的な違いがあることを考えると、ぼやけた知覚トレーニングによって審判員が基礎となる運動学に対する感受性を高め、その情報を使ってダイブとファウルを区別できるようになるのは当然のことです。ぼやけたトレーニング中に本物のファウルにさらされることで、審判員は選手がファウルを受けたことを示す運動学的な特徴に同調できるようになり、選手がダイブを試みた際に紛らわしい運動学的な情報を審判員がより適切に識別できるようになった可能性があります。
ある行為がファウルであるかどうかの判断は非常に複雑であり ( Johnson, 2006 )、そのタスクの成功は審判の視覚および/または運動経験に大きく依存します ( Renden et al., 2014 )。視覚経験の質および/または量を改善するように設計された知覚トレーニングは、審判の意思決定パフォーマンスにプラスの影響を与えることができるという証拠があります ( Catteeuw et al., 2010 ; Schweizer et al., 2011 ; Pizzera and Raab, 2012; Put et al., 2013、2016)。したがって、トレーニンググループの両方で事前テストから事後テストにかけて意思決定パフォーマンスが向上するという合理的な期待がありました。しかし、明らかにそうではありませんでした。具体的には、コントロールグループのパフォーマンスは、事前テストから事後テストにかけて低下する傾向がありました。この変化は有意には至らなかったが（保守的な片側t検定でp = 0.10 、d = 0.41 、β = 0.237）、この知見はさらなる精査を正当化するものである。ビデオベースの知覚トレーニングがパフォーマンスを向上させる効果的な手段であることを示す過去の研究が多数あることを考えると（Abernethy et al., 2012 ; Ryu et al., 2012 ; Put et al., 2013）、本研究のコントロールとなるビデオベースのトレーニングが審判の意思決定パフォーマンスを実際に低下させた可能性は低いと思われる。さらに、疲労や退屈の影響とこの結論を明確に区別するためには、対応するコントロール（例：プラセボ）グループを含める必要があっただろう。ぼやけた映像のグループのパフォーマンスを評価する際に、学習や疲労の影響をコントロールするために、コントロールトレーニンググループが研究に組み込まれました。テスト前からテスト後にかけてのパフォーマンスの低下は、疲労や退屈によって説明できる可能性があります。しかし、熟練した審判員は認知的および身体的ストレス下での長時間の意思決定に慣れているため、疲労は考えにくいようです（試合は90分ですが、私たちの手順では45分です）。特にコントロールグループの参加者がより多くの時間を経験した場合、退屈は私たちの研究結果の有効な説明となる可能性があります。ぼやけた映像の訓練を受けた被験者は、ぼやけた映像の訓練を受けた被験者よりも退屈を感じにくい。今後の研究では、認知的関与や退屈の操作チェックを含め、介入グループ間で比較する必要がある。別の考えられる説明に対処するために、信号検出分析を適用し、対照群による応答の種類の変化が、ファウルかどうかを判断するバイアスによって説明できるかどうかを判断した。結果は、どちらのグループにもファウルを判断するバイアスはなく、2 つのグループ間で事前テストから事後テストまでのバイアスの変化に有意差がないことを明らかにした。代わりに、事前テストから事後テストまでの応答精度の変化は、本物のファウルに対する感度の変化に反映されていた。対照群の応答精度のわずかな（有意ではない）低下は、現段階では偶然によるものと考えたほうがよいだろう。フォローアップ研究と複製研究では、対照群のパフォーマンスのわずかな低下が再現できるか、偶然によるものと考えたほうがよいかが明らかになるはずである。
しかし、コントロール グループのテスト後のパフォーマンスが悪かったことを考えると、ぼやけた映像のトレーニング グループがトレーニングの結果として意思決定のパフォーマンスに変化を経験したかどうかを検討することが重要です。結果は、ぼやけた映像のトレーニング グループでは、わずか約 20 分のトレーニング後でも意思決定のパフォーマンスが約 4% 増加したことを示しています (75.9% から 79.9%)。ぼやけた映像のトレーニング グループがトレーニング後にパフォーマンスを向上させるという計画された期待に基づいて、変化の有意性をテストするために片側t検定を実施しました。効果は有意性にわずかに届きませんでした ( p = 0.07、β = 0.288) が、効果サイズの測定値は中程度でした ( d = 0.47)。これらの結果は、サッカー審判の意思決定パフォーマンスを向上させる手段としてのぼかしトレーニングの潜在的な有効性を暫定的に裏付けていますが、特にフィールドでの意思決定への応用において、調査結果を検証するにはさらに作業が必要であることは明らかです。それでもなお、私たちの調査結果を言い換えると、審判は1試合あたり平均137回の判定を下し、そのうち約60回はファウル状況に関連していることがわかっています（Helsen and Bultynck、2004年）。したがって、4％の改善は、1試合あたり約2.4回多い正しいファウル判定に相当します。フリーキックとペナルティは、セットプレーの全ゴールの約47.6％（全ゴールの約25％）を占めているため（Mitrotasios and Armatas、2014年）、正しいファウル判定の増加は、試合の結果に大きな影響を与える可能性があります。
この研究の比較的ユニークな点は、訓練が初心者ではなく熟練者を対象に行われたことである。知覚訓練のほとんどの研究では、参加者に簡単にアクセスできるようにし、学習効果を見つける可能性を最大化するために、初心者の参加者を募集している（例外については、Hopwood et al., 2011を参照）。私たちの研究でテストした熟練した審判員は、すでに意思決定において高度な専門知識を持っていたため、パフォーマンスの上限レベルのために訓練効果が見つからないというリスクがあった（明らかにこれは問題ではなく、事前テストの応答精度は ≈ 75% であった）。したがって、これまでのほとんどの研究と比較して、訓練効果の大きさを過小評価している可能性は十分にあります。実際、ぼやけた映像の訓練グループで発見した効果サイズ（d = 0.47）は、知覚訓練の類似の研究で見つかった効果サイズ（d = 0.9–1.5; （Schweizer et al., 2011 ; Put et al., 2013 ; Ryu et al., 2018）] ただし、これらの研究では、通常、熟練した参加者ではなく、熟練度の低い参加者をテストし、より長い期間のトレーニングを実施しました。
スポーツにおける知覚トレーニングの分野では、ビデオベースの刺激を使用してフィールド上のスキルをトレーニングしようとするトレーニング方法の有効性について、一般的に懸念されています ( Starkes and Lindley, 1994 ; Dicks et al., 2015 )。特に、ビデオベースのトレーニングでは通常、参加者がフィールド上で通常実行されるものを再現する本物の動作反応ではなく、口頭またはボタンを押す反応を出すことが求められる (つまり、知覚が動作から切り離されている) という懸念があります。しかし、フットボールの審判は知覚と動作が大部分切り離された知覚認知タスクであり、審判は直接的な動作反応を必要としない決定を下す必要があります。この意味で、知覚と動作を切り離すビデオベースの設計は、ほとんどのアスリートよりも、審判のテストとトレーニングに適している可能性が高いです。その裏付けとして、ビデオベースのトレーニングは以前にサッカー審判のフィールド上でのパフォーマンスを向上させることが示されており（Put et al.、2013）、ビデオトレーニングが私たちのタスクに適しているという確信を与えています。
まとめ
表面的な視覚情報を取り除くぼかし映像のトレーニングが、あいまいなファウル状況でファウルを与えるかどうかを決定する際に「ファウル」と「ダイブ」を区別する審判員の能力を向上させる手段として有望である可能性があることを示している。ぼかし映像の介入は、熟練した審判員であってもファウル状況を特徴付ける運動情報に同調するように訓練するのに役立った可能性があるようだ。Putら (2013) の、ウェブベースの知覚トレーニングはスキルを向上させ、フィールドでの意思決定を強化できるという発見を考慮すると、この発見は審判の知覚トレーニングによって得られる利益を高めるための潜在的に革新的な手段を提供している。