Modelo predictivo de la posición de juego en futbolistas sub-20 mediante machine learning

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.47197/retos.v83.118967

Palabras clave:

Aprendizaje Automático, Fútbol, Modelo Predictivo, Posición de juego

Resumen

Introducción: La identificación de la posición de juego mediante variables físicas puede contribuir a optimizar la planificación del entrenamiento en futbolistas jóvenes. Objetivo El objetivo fue desarrollar un modelo supervisado de clasificación multiclase para predecir la posición de juego en futbolistas sub-20 utilizando variables antropométricas y de rendimiento físico.

Metodología: Se realizó un estudio cuantitativo, observacional, transversal y predictivo con 160 futbolistas sub-20 distribuidos equitativamente en cuatro posiciones (porteros, defensas, mediocampistas y delanteros). Se evaluaron variables antropométricas, velocidad, agilidad, fuerza, potencia, resistencia aeróbica y carga de entrenamiento. Se compararon cinco algoritmos supervisados de clasificación y su desempeño se evaluó mediante validación cruzada estratificada y métricas de clasificación.

Resultados: El modelo Gaussian Naïve Bayes presentó el mejor rendimiento (F1-macro = 0.728), alcanzando una precisión global del 78% en el conjunto de prueba. Las variables con mayor importancia predictiva fueron el sprint de 30 m, el cambio de dirección (COD505), el Agility T-Test, el sprint de 20 m, el Yo-Yo Test y el VO₂max, mientras que las variables antropométricas mostraron menor contribución.

Conclusiones: La velocidad, la agilidad y la capacidad aeróbica fueron los principales predictores de la posición de juego en futbolistas sub-20. Los modelos de aprendizaje automático constituyen una herramienta objetiva para identificar perfiles posicionales y apoyar la individualización del entrenamiento.

Referencias

Alpaydin, E. (2020). Introduction to machine learning (4th ed.). MIT Press.

Azcárate Jiménez, U., & Yanci Irigoyen, J. (2016). Perfil físico en futbolistas de categoría amateur de acuerdo a la posición que ocupan en el campo. Revista Española de Educación Física y Deportes, (415), 21–37. https://doi.org/10.55166/reefd.v0i415.504

Breiman, L. (2001). Random forests. Machine Learning, 45(1), 5–32. https://doi.org/10.1023/A:1010933404324

Çetin, O., & Koçak, M. (2022). Repeated sprint ability of youth football players in the same age category according to playing position and competition level. Montenegrin Journal of Sports Science and Medicine, 11(1), 59–63. https://doi.org/10.26773/mjssm.220307

Cometti, G. (2007). La preparación física en el fútbol. Editorial Paidotribo.

Efron, B., & Tibshirani, R. J. (1993). An introduction to the bootstrap. Chapman & Hall/CRC. https://doi.org/10.1201/9780429246593

Fawcett, T. (2006). An introduction to ROC analysis. Pattern Recognition Letters, 27(8), 861–874. https://doi.org/10.1016/j.patrec.2005.10.010

Fisher, A., Rudin, C., & Dominici, F. (2019). All Models are Wrong, but Many are Useful: Learning a Vari-able's Importance by Studying an Entire Class of Prediction Models Simultaneously. Journal of machine learning research : JMLR, 20, 177.

Harris, C. R., Millman, K. J., van der Walt, S. J., et al. (2020). Array programming with NumPy. Nature, 585(7825), 357–362. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2649-2

Horníková, H., & Zemková, E. (2021). Relationship between physical factors and change of direction speed in team sports. Applied Sciences, 11(2), 655. https://doi.org/10.3390/app11020655

Jiménez-Reyes, P., Cuadrado-Peñafiel, V., & González-Badillo, J. J. (2011). Análisis de variables medidas en salto vertical relacionadas con el rendimiento deportivo y su aplicación al entrenamiento. Cultura, Ciencia y Deporte, 6(17), 113–119. https://doi.org/10.12800/ccd.v6i17.38

Keiner, M., Kapsecker, A., Stefer, T., Kadlubowski, B., & Wirth, K. (2021). Differences in squat jump, line-ar sprint, and change-of-direction performance among youth soccer players according to com-petitive level. Sports, 9(11), 149. https://doi.org/10.3390/sports9110149

McKinney, W. (2010). Data structures for statistical computing in Python. Proceedings of the 9th Py-thon in Science Conference, 56–61. https://doi.org/10.25080/Majora-92bf1922-00a

Medina-Curimilma, W. E. (2025). La importancia de la antropometría en el rendimiento deportivo del fútbol. MQRInvestigar, 9(1), e58. https://doi.org/10.56048/MQR20225.9.1.2025.e58

Moya, D., Tipantuña, C., Villa, G., Calderón-Hinojosa, X., Rivadeneira, B., & Álvarez, R. (2025). Machine learning applied to professional football: Performance improvement and results prediction. Machine Learning and Knowledge Extraction, 7(3), 85. https://doi.org/10.3390/make7030085

Musham, C., & Fitzpatrick, J. F. (2020). Familiarisation and reliability of the isometric mid-thigh pull in elite youth soccer players. Sport Performance & Science Reports, 85, 1–4.

Pedregosa, F., Varoquaux, G., Gramfort, A., et al. (2011). Scikit-learn: Machine learning in Python. Jour-nal of Machine Learning Research, 12, 2825–2830.

Raya, M. A., Gailey, R. S., Gaunaurd, I. A., Jayne, D. M., Campbell, S. M., Gagne, E., Manrique, P. G., Muller, D. G., & Tucker, C. (2013). Comparison of three agility tests with male servicemembers: Edgren Side Step Test, T-Test, and Illinois Agility Test. Journal of Rehabilitation Research and Develop-ment, 50(7), 951–960. https://doi.org/10.1682/JRRD.2012.05.0096

Sammoud, S., Negra, Y., Bouguezzi, R., Ramirez-Campillo, R., Moran, J., Bishop, C., & Chaabene, H. (2024). Effects of plyometric jump training on measures of physical fitness and lower-limb asymme-tries in prepubertal male soccer players: A randomized controlled trial. BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation, 16, 37. https://doi.org/10.1186/s13102-024-00821-9

Santacruz Marín, C. A., España Chacua, W. A., Gaviria Chavarro, J., Motato Rodríguez, L. A., & Galeano Virgen, J. D. (2025). Modelo predictivo del sprint basado en salto contramovimiento e índice de masa corporal en futbolistas. Sportis Scientific Journal, 11(4), 1–19. https://doi.org/10.17979/sportis.2025.11.4.11646

Sneha, S., Prithvi, B. S., Niranjanamurthy, M., Kiran Kumar, H. K., & Dayananda, P. (2024). Machine learn-ing based assessment of elite football players based on anthropometric and motor fitness pa-rameters with regard to their playing positions. SN Computer Science, 5, 974. https://doi.org/10.1007/s42979-024-03261-x

Sokolova, M., & Lapalme, G. (2009). A systematic analysis of performance measures for classification tasks. Information Processing & Management, 45(4), 427–437. https://doi.org/10.1016/j.ipm.2009.03.002

Sporiš, G., Jukić, I., Ostojic, S. M., & Milanović, D. (2009). Fitness profiling in soccer: Physical and physio-logic characteristics of elite players. Journal of Strength and Conditioning Research, 23(7), 1947–1953. https://doi.org/10.1519/JSC.0b013e3181b3e141

Vidal-Maturana, F., Gajardo-Cid, N., Merino-Muñoz, P., Hermosilla-Palma, F., Valdés-Badilla, P., & Herre-ra-Valenzuela, T. (2024). Relación entre potencia y fuerza isométrica con la capacidad de repe-tir sprint en futbolistas profesionales varones. SPORT TK-Revista Euroamericana de Ciencias del Deporte, 13(Supl. 3), 8. 10.6018/sportk.634671

Yagin, F. H., Hasan, U. C., Clemente, F. M., Eken, O., Badicu, G., & Gulu, M. (2023). Using machine learning to determine the positions of professional soccer players in terms of biomechanical variables. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part P: Journal of Sports Engineering and Technology. Advance online publication. https://doi.org/10.1177/17543371231199814

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Publicado

30-05-2026

Número

Sección

Artículos de carácter científico: investigaciones básicas y/o aplicadas

Cómo citar

Gaviria Chavarro, J., Jiménez Trujillo, Óscar H., Marin, N. D., Gómez Peñaranda, J. J., Castro Valencia, F., Gómez García, M. Ángel, & Grisales Guerra, C. J. (2026). Modelo predictivo de la posición de juego en futbolistas sub-20 mediante machine learning. Retos, 83, 266-276. https://doi.org/10.47197/retos.v83.118967