凯特·道格拉斯（Kate Douglass）在2024年巴黎奥运会上的出色表现让世界为之瞩目。她在200米蛙泳项目中以2分19秒24的成绩摘得金牌。此外，她还在4x200米自由泳接力赛中为美国队赢得了一枚银牌。这位来自美国的游泳新星不仅在比赛中展现了惊人的实力，更以其独特的数学思维方式赢得了"泳池中最快的数学家"的美誉。
2024年8月1日，巴黎奥运会女子200米蛙泳决赛，美国选手道格拉斯夺金（图源：视觉中国） 道格拉斯出生并成长于纽约州的佩勒姆市，一个只有一所高中的小镇。她7岁开始接触游泳，在父母的引导下步入这项运动。与家中其他成员不同，道格拉斯是家里唯一的游泳运动员，她的兄弟姐妹都热衷于足球。
这位两届奥运选手于 2023 年在弗吉尼亚大学获得了统计学学士学位，目前正在攻读同一领域的硕士学位。正是在这些研究中，道格拉斯意识到学习统计学也有助于提高她的游泳水平。
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“I got to UVA and I started to see it used more in swimming. I didn’t really realise that beforehand, but now it’s definitely a big part of swimming.
“(Swimming is) definitely not why I started to be interested in statistics, but it’s cool to see the comparison between the two. I’ve definitely been able to use my love for statistics and use that to help me succeed in the water and relate statistics to swimming and I definitely think that has helped me at least shave a few tenths of a second off my times.”
“我到了弗吉尼亚大学，我开始看到它更多地用于游泳。我事先并没有真正意识到这一点，但现在这绝对是游泳的重要组成部分。
（游泳）绝对不是我开始对统计学感兴趣的原因，但看到两者之间的比较很酷。我绝对能够利用我对统计学的热爱，并用它来帮助我在水中取得成功，并将统计学与游泳联系起来，我绝对认为这至少帮助我减少了几十分之一秒的时间。”
——凯特·道格拉斯
道格拉斯2019年被弗吉尼亚大学录取，主修计算机科学，然后转入了统计学，以便能够将对数学的兴趣与计算机科学结合起来。她遇到了弗吉尼亚大学世界知名的理论数学家 Ken Ono 博士（小野博士），他于 2018 年在埃默里大学担任教授时开始将数据分析应用于游泳。
在 2020-2021 年小野博士开始与大学游泳队合作后，道格拉斯很快就看到了好处。“一旦他开始与我们合作，我就意识到我在课堂上学到的很多东西基本上都是他应用于游泳的东西，”道格拉斯说。
为了收集数据，小野博士和他的团队为游泳者安装了装有内部陀螺仪和方向力计的灵敏加速度计。利用牛顿运动定律和应用流体动力学，他们分析数据并可以提出改进技术和比赛策略的建议。
道格拉斯在一篇题为“Swimming in Data”的学术论文（2024 年 3 月 24 日发表在 The Mathematical Intelligencer 上）中总结了数据的有效性，她是该论文的主要作者。她在论文中以自己为例，展示了她的蛙泳技术，以及与五届奥运会奖牌得主莉莉·金（Lilly King）相比，她的头部位置如何造成阻力。
“经过 36 个月的工作，道格拉斯改进的技术使每次流线滑行平均节省了 0.11 秒，这相当于 200 米蛙泳项目的 0.44 秒，”道格拉斯等人写道，“这节省了很多吗？在这次测试12周后，道格拉斯以2分19.3秒的成绩打破了保持了12年之久的美国纪录，比之前的纪录低了0.29秒。
为了进一步证明数据分析应用于游泳，道格拉斯等人在论文中以 2020 年奥运选手 Claire Curzan 为例。这位19岁的游泳运动员去年秋天从斯坦福大学转学到弗大，负责团队的数据分析工作。在2024年世锦赛上，库尔赞赢得了50、100和200米仰泳比赛的冠军。
“美国游泳运动员总共获得了20枚奖牌，”道格拉斯等人写道，“其中七枚是由女性在个人项目中赢得的。事实上，凯特·道格拉斯（Kate Douglass）和克莱尔·库尔赞（Claire Curzan）赢得了所有七项冠军。GoMath！”
道格拉斯等人在论文的最后展望了2024年巴黎奥运会。
“许多美国游泳运动员将用奖牌和纪录创造奥运历史，”他们写道，“对于一些人来说，隐藏在看不见的电脑上的将是他们的数字分身，这些分身在某种程度上也是团队的一部分。
道格拉斯被誉为"泳池中最快的数学家"，这个称号不仅仅是对她学术背景的认可，更是对她将数学思维应用于游泳训练和比赛的肯定。
道格拉斯本科时参加了NCAA锦标赛，创造了前所未有的记录，她成为第一位在50米自由泳和20米蛙泳两个截然不同的项目中同时打破美国纪录的游泳运动员。这一成就不仅展示了她的多才多艺，也证明了她将数学分析应用于不同游泳项目的能力。
道格拉斯的训练方法融合了传统的体能训练和现代的数据分析。她利用自己的统计学知识，对每次训练和比赛的数据进行深入分析，从中找出可以改进的细节。
尽管道格拉斯在游泳界取得了巨大的成功，她并没有将自己局限于运动员的身份。她计划在完成研究生学业后，探索数据分析领域的职业机遇。
道格拉斯的成功不仅体现在她的比赛成绩上，更体现在她将数学思维与运动训练相结合的创新精神上。她的故事启发我们，在任何领域，跨学科的思考和创新都可能带来突破性的进展。道格拉斯的经历告诉我们，真正的成功不在于单一领域的卓越，而在于如何将不同的才能和兴趣结合起来，创造出独一无二的人生轨迹。
小知识
弗吉尼亚大学：17名精英运动员征战2024巴黎奥运会
弗吉尼亚大学在2024年巴黎奥运会上展现了强大的体育实力，共有17名现役和前任学生运动员参加本届奥运会。这一数字充分体现了该校在培养高水平运动员方面的卓越成就。
运动项目分布
参赛的17名运动员分布在多个项目中：
1. 游泳：6名运动员
2. 田径：6名运动员
3. 足球：2名运动员
4. 网球：2名运动员
5. 赛艇：1名运动员
在参赛的运动员中，游泳项目的代表尤为引人注目。弗吉尼亚大学有5名游泳运动员入选20人的美国游泳队，占据了四分之一的席位。这一比例凸显了该校在游泳项目上的突出优势。
值得注意的是，弗吉尼亚大学的运动员不仅代表美国参赛，还有运动员代表其他国家出战 。例如：
- Aimee Canny代表南非参加游泳比赛
- Joe Bell代表新西兰参加足球比赛
- Heidi Long代表英国参加赛艇比赛
这是弗吉尼亚大学首次在奥运网球比赛中有女性运动员参赛，Danielle Collins和Emma Navarro成为了该校历史上首批参加奥运网球比赛的女运动员。
除了运动员，弗吉尼亚大学的教练也参与了本届奥运会。游泳队主教练Todd DeSorbo将担任美国女子游泳队的主教练。这进一步体现了该校在游泳项目上的影响力。
弗吉尼亚大学在本届奥运会上派出如此多的运动员参赛，不仅展示了学校当前的体育实力，也反映了该校在体育人才培养方面的持续投入和成功。自该校首次参加奥运会以来，已有80名运动员参加过奥运会，共赢得了34枚奖牌，其中17枚为金牌。
弗吉尼亚大学 图源：wiki commons
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