miro
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Re: VO2max Schätzung und Berechnung

Wed 10. Jan 2018, 17:32

Hallo Michael und Hannes,

@Michael: Super, den Schalter in den Einstellungen hatte ich noch nicht registriert. Danke, das genügt mir vorerst - ich laufe auch immer mit dem "besten" verfügbaren Messgerät, daher passt das im Augenblick so. Die Device-Datenbank gibt's ja auch schon - gute Voraussetzungen, dass da mal ein Automatismus kommt. Daumen hoch!

@Hannes: Danke für die Parameter, damit spiele ich mal herum. Bin schon sehr gespannt...!
Danke auch für den Hinweis mit dem "Datenreihe entfernen"-Feature. Mit den Original-Höhendaten schaut das schon viiiel besser aus!

Ich muss schon sagen, Runalyze fasziniert mich immer wieder und überrascht dabei meist auch positiv. Und da wo es nicht ganz passt, seid Ihr ja engagiert am Verbessern. Hut ab!

Viele Grüße
Michael
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miro
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Re: VO2max Schätzung und Berechnung

Wed 10. Jan 2018, 23:32

Hallo,

Jetzt habe ich mal mit den Parametern etwas herumgespielt. Manchmal kam dabei ein besserer MAD über Alles heraus, manchmal ein schlechterer. Ähnlich sah es beim MAD über die gefilterten Werte aus. Somit sehe ich auch, dass die Bestimmung des Delta und hrDelta nur sinnvoll aus einer Analyse vieler Läufe erfolgen kann.

Es würde vielleicht ja schon helfen, wenn man in der Playground-Seite einen Parameter mit einer Liste von zu untersuchenden Läufen angeben könnte. Die Seite sollte dann die einzelnen errechneten VO2max, MAD der berücksichtigten Werte eines Laufs, MAD über Alle Werte eines Laufs und den Durchschnitt dieser Werte über alle Läufe ausgeben. Vielleicht lässt sich das ja mit nicht all zu großem Aufwand realisieren? Macht aber natürlich nur Sinn, wenn genügend Laufdaten bereit gestellt werden.

Die Ergebnisse sind aber immer noch für meine langen Läufe schlechter als für kurze. Die Drift sollte ja durch die Begrenzung auf Werte am Anfang eines Laufs ausgeschaltet sein. Kann es sein, dass die Tabelle, aus der die Regression für die Umrechnungsformel entstand, nicht auf mich passt?

Viele Grüße
Michael
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miro
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Re: VO2max Schätzung und Berechnung

Thu 11. Jan 2018, 14:22

Habe mir eben den Beitrag viewtopic.php?f=35&t=589&start=20#p2803 aus dem "Überraschung in der VDOT Analyse" Thread nochmal durchgelesen. Die Idee von Tida, die kardiovaskuläre Drift durch einen linearen Ausgleich zu eliminieren, finde ich gut, und zwar insofern, dass man dadurch wieder einen größeren Bereich für die Suche nach akzeptablen Zeitabschnitten bekommt und damit eine größere Stichprobe und vermutlich auch eine bessere Genauigkeit. Ob das Ändern der Herzfrequenz aber dem Ziel der VO2max-Berechnung hilft, bezweifle ich eher.

Die Begrenzung auf die ersten 20 Minuten hatte ja den Cooper-Test als Begründung und ja sonst eigentlich keinen Grund, oder? Meiner Meinung nach sollte der Cooper-Test nicht als Grundlage für so eine Beschränkung verwendet werden. Cooper hatte ja eine Vollbelastung zugrunde gelegt und dafür die maximal laufbare Strecke ermittelt. Hier haben wir ja gerade den Fall, nicht voll ausbelastet zu sein, da muss man sich keine künstliche Zeitschranke setzen. Läuft man lange, langsame Läufe, so sind die ersten 12 Minuten kaum aussagekräftig für die gesamte Laufdauer von z.B. 3 Stunden. Da sagen die letzten 12 Minuten vermutlich mehr über die aktuelle Leistungsfähigkeit aus als die ersten.

Würde daher die Fragen aus dem letzten Beitrag in erwähntem Thread so beantworten:

Welcher Zeitraum wird für die Schätzung verwendet?
Die gesamte gelaufene Strecke ab der 6. Minute.

Was wird als "konstante" Herzfrequenz betrachtet?
Ermittlung anhand einer großen Stichprobe aktueller Läufe, bei der die Parameter so optimiert werden, dass ein möglichst niedriger MAD entsteht. Falls genügend viel Läufe existieren (z.B. Wettkämpfe), für die bekannt ist, dass sie "optimal"/"maximal" waren, dann sollten diese auch als Zielgröße (anhand der daraus bestimmbaren VO2max) verwendet werden und die Parameter dahingehend optimiert werden. Wobei meiner Meinung nach ein niedriger MAD fast wichtiger ist, denn die Optimierung auf einen konkreten VO2max Wert hin beinhaltet ja immer noch die Laufeffizienz, und die könnte man ja mit dem schon existierenden Korrekturfaktor abbilden, wäre also nicht wirklich wichtig.

Wie werden die "konstanten" Bereiche gemittelt/ausgewertet?
Hier gilt das gleiche wie bei der Herzfrequenz - Auswerten großer Datenbasis.

Wie werden die Höhenmeter umgerechnet?
Hier habe ich keine wirkliche Antwort. Sollte es wirklich auf 30-Sekunden-Abschnitte hinaus laufen, so denke ich, dass alle vier Verfahren gut genug sind. Ich würde eher stattdessen den Abschnittsfilter erweitern wie von Dir vorgeschlagen und einige Sekunden vor dem betrachteten Bereich keine starken Höhenschwankungen mehr erlauben.

Für alle vier Fragen wäre es sehr hilfreich, ein Programm zu haben, dass über viele Läufe hinweg Auswertungen mit veränderten Parametern durchführen kann. Wäre sowas ohne zu großen Aufwand mit Runalyze/Playground möglich?

Viele Grüße
Michael
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miro
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Re: VO2max Schätzung und Berechnung

Fri 12. Jan 2018, 13:55

Hmmm... wenn man es genau bedenkt, wäre die erfolgversprechendste Herangehensweise ein neuronales Netz, gefüttert mit einer Vielzahl von qualitativ guten Wettkämpfen und den dazu gehörigen VDOT Werten, die dann auch vom neuronalen Netz für genau diese Läufe ermittelt werden sollten. Was denkt Ihr?

Viele Grüße
Michael
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miro
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Re: VO2max Schätzung und Berechnung

Mon 22. Jan 2018, 22:57

Hallo Hannes,

kann man heraus bekommen, wie viele Wettkämpfe in Runalyze vorliegen?

Um ein neuronales Netz zu füttern braucht man eine große Anzahl an Daten zum Trainieren des Netzes, vor allem wenn es womöglich ein Recurrent NN werden wird. Ich habe einen Kollegen, der sich mit NNs bis zu einem gewissen Grad auskennt. Ich würde gerne versuchen, so ein NN aufzubauen. Ohne Garantie auf Erfolg...

TensorFlow ist in Python geschrieben. Das ist bei Runalyze-Installationen auch schon installiert, oder?

Viele Grüße
Michael
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miro
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Re: VO2max Schätzung und Berechnung

Sat 17. Feb 2018, 23:39

miro wrote:
Tue 9. Jan 2018, 15:27
laufhannes wrote:
Tue 9. Jan 2018, 10:05
Alternativ, um nicht von den Schwankungen des Geschwindigkeitssignals abzuhängen, könnte man das gleiche Prinzip stattdessen für den Puls anwenden: Ein 30s-Abschnitt gilt als verlässlich, wenn der Puls in diesen 30s und in den vorherigen 30s im konstanten Bereich von bspw. 2 bpm liegt. Für die Schätzung selbst wird dann aber nur der abschließende 30s-Bereich genutzt.
Das finde ich nicht so gut, da man hier nicht die Ursache (Belastungsänderung) sondern die Wirkung (Puls) als Kriterium verwendet mit den Effekten, wie ich sie anhand des letzten Abschnitts aus Deinen Daten beschrieben habe.
Nachdem ich mir das nochmal durch den Kopf gehen ließ, kommt mir die Puls-Variante gar nicht so falsch vor. Der Puls hat sich in diesem Fall ja schon auf den Puls im zu bewertenden Abschnitt eingestellt (auf welchem Weg auch immer) und sollte daher nicht mehr die Tendenz haben, sich zu verändern.
Einzig die Frage, wie lange der betrachtete Zeitraum vor dem zu bewertenden Abschnitt sein soll, ist mir auch noch nicht klar. (Ich nenne ihn jetzt mal Filterzeitraum.) Aber das lässt sich sicherlich mit der Auswertung von Intervall-Läufen halbwegs gut ermitteln. Habe da leider keine guten Beispieldaten dazu. Im Prinzip muss es maximal der Zeitraum sein, innerhalb dem sich der Puls nach der Trab-Phase auf die Intervall-Phase angepasst hat. Da in einem Nicht-Intervall-Lauf die Geschwindigkeit nicht so stark variiert, ist auch die Zeit, die der Puls zur Anpassung braucht, kürzer. Entweder man macht diese Zeit dann vom Lauftyp abhängig oder man muss doch auf die Geschwindigkeit im Filterzeitraum sehen.
Wenn man doch auf die Geschwindigkeiten schaut, könnte man auch noch unterscheiden in Pace via GPS und Pace via Footpod. Stryd liefert ja wesentlich exaktere Daten als GPS (wenn man fellrnr.com und meinen Erfahrungen Glauben schenken darf).
miro wrote:
Tue 9. Jan 2018, 15:27
laufhannes wrote:
Tue 9. Jan 2018, 10:05
Dass besonders lange Läufe niedrige Werte erhalten, dürfte an dem bisher nicht berücksichtigen kardiovaskulären Drift liegen. Wenn die Umrechnung HR in %vVO2max falsch ist, müssten Läufe mit besonders niedrigem oder besonders hohem Puls auffällig sein.
Gut, das würde es einigermaßen erklären. Spricht wieder dafür, den VO2max nur aus den ersten 20 bis max. 60 Minuten zu ermitteln.
Habe mir jetzt nochmal einen relativ kurzen Dauerlauf (13kim) mit relativ niedriger Pace und ein Fahrtspiel mit ähnlichem Pace (10km) angesehen. Auch da ist in beiden Fällen der berechnete VO2max deutlich niedriger als bei den 10km Läufen mit hohem Pace. Die kardiovaskuläre Drift erklärt das also doch nicht so wirklich. Möglicherweise ist der individuelle Einfluß hier doch stärker, als es die aus Durchschnitten berechneten Tabellen aus der der bisherigen Berechnung zugrunde liegenden Literatur berücksichtigen?

Das mit TensorFlow ist aufwendiger als ich dachte. Da muss ich noch viel lernen, wozu ich im Augenblick aber nicht die Zeit finde. Eine Verbesserung der VO2max-Berechnung sollte mit obigem Ansatz aber trotzdem schon möglich sein, auch wenn es vielleicht noch nicht der Beste Algorithmus ist. Besser als der bisherige würde er meiner Meinung schon werden.

Viele Grüße
Michael
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schneidmar
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Re: VO2max Schätzung und Berechnung

Mon 12. Mar 2018, 13:03

Hallo zusammen,

ich habe das hier heute zufällig entdeckt: http://laufschritte.de/2015/01/wie-auss ... portuhren/ ... In dem Post wird unter anderem darauf verwiesen, wie Firstbeat bei der VO2Max Schätzung zwischen "zuverlässigen und nicht-zuverlässigen Datenbündeln" unterscheidet, um optimale Daten für die Schätzungen zu erhalten.

Vielleicht ist das noch einmal ein neuer Aspekt für die Diskussion?

Viele Grüße
Marcus
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miro
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Re: VO2max Schätzung und Berechnung

Thu 7. Jun 2018, 02:33

Hallo Marcus,

danke, die Information aus dem Blog Post fasst das gut zusammen, aber die Info war auch schon direkt von Firstbeat aus dem in dem Blog Post schon verlinkten Whitepaper vom 11.11.2014 zu entnehmen.

Ich habe mittlerweile festgestellt, dass die VO2Max Werte sich auch sehr stark ändern, wenn man z.B. am Vortag einen freien Tag hatte im Vergleich zu Läufen, bei denen am Vortag ein intensiver Lauf oder anderer Sport angesagt war. Also der Hinweis im verlinkten Blog mit den gleichen Rahmenbedingungen stimmt unbedingt. Die von mir beobachteten recht niedrigen VO2max Werte meiner langen Läufe kann man damit wohl teilweise erklären.

Eine andere Beobachtung, die ich in diesem Zusammenhang gemacht habe, finde ich aber auch noch interessant: Ich musste in diesem Frühjahr krankheitsbedingt ca. 3 Wochen Trainingspause machen. Das hat natürlich zu einer Abnahme des VO2max Wertes geführt. Meine Garmin Uhr, die ja die Firstbeat Methode verwendet, brauchte mindestens 6 Trainings, bis sie diesen Abwärtstrend vollständig nachgebildet hat. Daraus schließe ich, dass der VO2max-Wert, den Garmin-Uhren anzeigen, einer Mittelwertberechnung mit mindestens 6 Trainings unterliegt. Insofern ist es gut möglich, dass auch die VO2max Werte einzelner Läufe (unterschiedlicher Art, also z.B. TDL und LL), die von Firstbeat berechnet werden, so stark schwanken wie bei Runalyze und nur durch die gleitende Mittelwertbildung für die Anzeige in Uhr und FIT-Datei halbwegs stabil bleiben.

Daher ist der relevantere Wert bei Runalyze möglicherweise der effektive VO2max, der ja ebenfalls einer Mittelwertbildung unterliegt. Er wird ja auch meines Wissens zur Prognoseberechnung verwendet. Und die ist laut meiner Erfahrung überraschend Genau. Mein erster Marathon war damit auf 5 Minuten genau berechnet. Und dass der Lauf ein optimaler Lauf war, würde ich auch sagen, da ich beim letzen Kilometer beim Puls eingebrochen bin - ein Anzeichen für "Out of Fuel", das ich in viel stärkerem Maße schon aus meinen langen Trainingsläufen kenne. Das hat im Rennen Zeitlich fast nichts ausgemacht, aber zeigt, dass ich tatsächlich optimal an der Grenze war. Und es zeigt meiner Meinung nach auch, dass die Wettkampfprognosen, die aufgrund des von Firstbeat berechneten VO2Max von der Garmin Uhr gemacht werden, völlig utopisch sind. Oder zumindest relativiert werden müssen und nur auf optimale Temperaturen bezogen richtig sind. Das ist aber selten realistisch.

Von daher ist das wirklich relevante Ergebnis der auf der VO2max Berechnung von Runalyze basierenden Runalyze Prognose korrekt, auch wenn für mich noch immer nicht vollständig geklärt ist, warum die langen Läufe gar so schlecht abschneiden.

Viele Grüße
Michael
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Re: VO2max Schätzung und Berechnung

Thu 7. Jun 2018, 10:00

Ich schalte mich hier dann auch mal wieder ein ...

Zunächst: Das Whitepaper von firstbeat ist uns gut bekannt, aber es enthält ja leider nur eine verbale Beschreibung dessen, was gemacht wird - und das lässt sich mit "Das Verhältnis von Herzfrequenz und Geschwindigkeit wird für zuverlässige Abschnitte verwendet" zusammenfassen. Wie genau ein zuverlässiger Abschnitt ermittelt wird, bleibt unklar. Die Beispieldiagramme von Pace/HR sind ja nur beispielhaft. Sind die Achsen linear oder irgendwie logarithmiert? Welche Einheit wird für die Pace verwendet und wie groß darf die Abweichung von der Diagonalen sein? Und selbst wenn das geklärt wäre ist ja unklar, mit welcher Formel daraus dann der relative VO2max berechnet wird. Das sind eben alles die Fragestellungen, die wir zu Beginn dieses Themas hier ja angeführt haben.
miro wrote:Um ein neuronales Netz zu füttern braucht man eine große Anzahl an Daten zum Trainieren des Netzes, vor allem wenn es womöglich ein Recurrent NN werden wird.

Ich sehe da das viel größere Problem, die Trainingsdaten der Nutzer an externe Dritte weiterzugeben. Ich kenne mich selbst mit neuronalen Netzen leider nicht gut genug aus, um selbst etwas auf die Beine zu stellen - ganz abgesehen vom zeitlichen Aufwand. Meine Wunschvorstellung wäre ja eigentlich, dass sich jemand im akademischen Rahmen einer Bachelorarbeit o.ä. dem Thema widmet.
miro wrote:Habe mir jetzt nochmal einen relativ kurzen Dauerlauf (13kim) mit relativ niedriger Pace und ein Fahrtspiel mit ähnlichem Pace (10km) angesehen. Auch da ist in beiden Fällen der berechnete VO2max deutlich niedriger als bei den 10km Läufen mit hohem Pace. Die kardiovaskuläre Drift erklärt das also doch nicht so wirklich. Möglicherweise ist der individuelle Einfluß hier doch stärker, als es die aus Durchschnitten berechneten Tabellen aus der der bisherigen Berechnung zugrunde liegenden Literatur berücksichtigen?

Der kardiovaskuläre Drift ist ja in erster Linie durch die erhöhte Körpertemperatur bedingt (siehe cosinuss°). Bei langen Läufen kommt dann ja noch die erhöhte Müdigkeit hinzu, die zu einer schlechteren Laufökonomie (und damit bei gleicher Anstrengung geringerer Geschwindigkeit) führt. Dieses Verhalten im Rahmen von längeren Läufen ist sicher auch interessant, sollte aber für die VO2max-Berechnung nicht verwendet werden (und geht eher in Richtung Marathonform).
miro wrote:Daraus schließe ich, dass der VO2max-Wert, den Garmin-Uhren anzeigen, einer Mittelwertberechnung mit mindestens 6 Trainings unterliegt. Insofern ist es gut möglich, dass auch die VO2max Werte einzelner Läufe (unterschiedlicher Art, also z.B. TDL und LL), die von Firstbeat berechnet werden, so stark schwanken wie bei Runalyze und nur durch die gleitende Mittelwertbildung für die Anzeige in Uhr und FIT-Datei halbwegs stabil bleiben.

Das stimmt absolut. Auch darüber ist seitens Garmin/firstbeat ja leider nichts bekannt, wie sie aus den Einzelwerten den Form-Wert bestimmen. In den FIT-Dateien ist ja auch der Form-Wert vorhanden, der entsprechend nach jeder Aktivität leicht angepasst wird. Die Änderungen sind dort aber in der Regel recht gering.
Runalyze verwendet dafür bisher einfach den (entsprechend der Länge gewichteten) Mittelwert der letzten 30 Tage. In viewtopic.php?p=3462#p3462 hatte ich ein Diagramm aus den bisherigen Spielereien gezeigt. Geplant ist, dass mit der neuen Berechnung zu jeder Aktivität auch ein Fehler berechnet wird, um zu bestimmen, wie zuverlässig dieser einzelne Datenpunkt ist. Danach sollen dann die Werte anhand ihrer Zuverlässigkeit entsprechend gemittelt werden. Der nette Nebeneffekt: Man erhält auch für den Form-Wert eine Zuverlässigkeit bzw. Streuung, könnte also bei den Prognosen noch ein "+/- 2:00" o.ä. angeben.

Zusammengefasst sehe ich einfach noch immer enorm viele offene Fragestellungen, sodass ich nicht abschätzen kann, wann wir tatsächlich zu einer verbesserten VO2max-Schätzung kommen.

Was bis dahin quasi zu klären ist:
  • Höhenprofil bzw. Steigungen: Filterung/Glättung
  • Grade adjusted pace: Filterung/Glättung
  • Auswahl zuverlässiger Segmente innerhalb einer Aktivität
  • Wie wird aus den Segmenten ein Gesamtwert ermittelt? (Mean, Median, ...)
  • Wie wird aus den Werten der Aktivitäten ein Gesamtwert ermittelt?
Die Fragestellungen müssen sicherlich nicht alle einzeln anhand von zig Tausend Daten validiert werden, aber ich würde gerne die Anzahl der Antworten, die am Ende nur auf der subjektiven Meinung von zwei, drei Leuten basieren, möglichst gering halten.
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miro
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Re: VO2max Schätzung und Berechnung

Sun 10. Jun 2018, 00:22

Das mit der Bachelorarbeit wäre ideal. Ich wollte mich dem Thema eigentlich selbst annehmen, weil ich das hochinteressant finde. Aber mein Lernbedarf dafür ist auch riesig und die Zeit fließt momentan stark ins Laufen (Marathon). Konnte leider auch noch niemanden mit ins Boot holen, der NN-Erfahrung hat. Ich gebe das Thema aber noch nicht auf. Ein NN könnte in Verbindung mit einem evolutionären Algorithmus nach allem was ich bisher gelernt habe, schon weiter helfen.
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