– TennisServer

Ce projet se penche sur un acte sportif spécifique, le service dans le tennis professionnel, pour examiner une question de type fondamental : dans un comportement inter individuel humain purement compétitif, comment interagissent l'énergie, au sens de la mécanique classique, et l'information, au sens quantitatif de Shannon ? Nous entendons ainsi mettre conjointement en œuvre dans une étude du comportement humain des mesures quantitatives empruntées à deux disciplines du champ des sciences dites 'dures'. Après un effet de mode spectaculaire au cours des années 1950, la théorie de Shannon a été entièrement oubliée dans les sciences sociales et en psychologie, disgrâce entièrement gratuite au plan scientifique. La question du service au tennis nous semble constituer un paradigme adapté à cette étude. Non seulement la situation du serveur est définie avec une parfaite précision, la tâche et les contraintes environnementales étant rigoureusement standardisées, mais l'acte du service peut être valablement résumée par les caractéristiques cinématiques de son produit final-une trajectoire de balle. Nous nous concentrons donc sur le comportement de la balle, à la fois le but et le résultat ultimes d'un comportement humain complexe. Le présent projet intervient à un moment privilégié de l'histoire du tennis. Il se trouve que, depuis 2003, les trajectoires de balles sont systématiquement enregistrées, à un haut niveau de résolution spatio-temporelle et en 3D, sur les courts principaux des tournois internationaux de premier plan, notamment ceux du Grand Chelem et du Masters Series (le but étant de fournir l'information objective en cas de contestation d'arbitre concernant une faute). La société britannique Hawk-Eye Innovations qui a conçu le système d'analyse et qui assure les enregistrements dispose d'une volumineuse masse de données couvrant à ce jour plusieurs centaines de matchs. En contact étroit avec cette société, nous savons que ces données sont désormais disponibles à un prix raisonnable pour ce qui sera, si ce projet se concrétise, leur première exploitation scientifique.
Le but central du projet est de mettre à jour des liens stochastiques entre un petit nombre de variables prédictives (causes) et un petit nombre de variables dépendantes (effets), toutes accessibles à la fois dans les données Hawk-Eye et dans les données que nous collecterons avec notre propre station d'analyse vidéo et dans nos expérimentations. Du côté des causes figurent l'énergie cinétique de la balle de service, qui s'analyse en deux composantes additives (énergie de translation et de rotation), et l'information définie soit statistiquement, comme une mesure globale de l'entropie sur une fenêtre de temps, soit au coup par coup, comme une mesure de la surprise occasionnée chez le relanceur par la trajectoire réalisée, étant donnée la distribution de probabilité courante des possibles. Nous mettrons en œuvre deux sortes de variables dépendantes. Dans nos études statistiques, nous estimerons l'influence du service sur la conquête effective du point par un indice d'efficacité original tenant compte de la dilution de cette influence dans un échange qui se poursuit. D'autre part, dans la partie expérimentale du projet, nous étudierons la réaction comportementale objective du relanceur. Une attention particulière sera accordée à la question de l'interaction entre l'énergie et l'information véhiculées par la balle, le premier facteur étant le reflet de la capacité athlétique et de l'habileté technique du serveur, le second caractérisant sa créativité tactique.
Nous espérons montrer qu'il est possible, dans une analyse de comportement, de mettre simultanément en œuvre les concepts classiques d'énergie et d'information, un effort qui à notre connaissance n'a pas été tenté à ce jour. Au plan appliqué, nous devrions être en mesure de mettre à jour des patterns susceptibl...