The text was extracted automatically from the PDF file, so the formatting may be broken. Open the PDF copy for the correct view.
2-jadval
So‘rovnoma natijalari
Ko‘rsatkich
Phishingni aniqlay oladigan foydalanuvchilar
Bir xil paroldan foydalanadiganlar
2 bosqichli autentifikatsiyadan foydalanadiganlar
Kiberxavfsizlik bo‘yicha treningda qatnashganlar
Foiz
38%
46%
32%
27%
Jadval natijalaridan ko‘rinib turibdiki, foydalanuvchilarning katta qismi
kiberxavfsizlik bo‘yicha yetarli bilimga ega emas.[3] Ayniqsa phishing xabarlarini
aniqlash ko‘nikmasining pastligi axborot tizimlari xavfsizligiga jiddiy tahdid
tug‘dirishi mumkin.
➢ Phishingni aniqlay oladigan foydalanuvchilar foizining pastligi soxta
xabarlar orqali ma’lumot o‘g‘irlanish xavfini oshiradi.
➢ Bir xil paroldan foydalanish foydalanuvchi akkauntlarini bir nechta
platformalarda xavf ostiga qo‘yadi.
➢ Kam foydalanuvchilar ikki bosqichli autentifikatsiyani ishlatishi tizim
xavfsizligini sezilarli darajada pasaytiradi.
➢ Kiberxavfsizlik bo‘yicha treninglarda qatnashishning past foizi
foydalanuvchilarning amaliy ko‘nikmalarini yetarlicha oshirmasligini ko‘rsatadi.
Shuningdek,
foydalanuvchilar
orasida
kiberhujumlarga
nisbatan
ogohlantirish va xavfsiz internet qoidalari haqida yetarlicha ma’lumot
berilmaganligi kuzatildi.
1-rasm. Kberxavfsizlik bo‘yicha so‘rovnoma natijalari
Tadqiqot natijalariga ko‘ra ta’lim muassasalarida kiberxavfsizlik
savodxonligini oshirish uchun muntazam seminarlar, treninglar va amaliy
mashg‘ulotlarni tashkil etish zarur.[4] Shuningdek, foydalanuvchilarni phishing
hujumlarini aniqlash, xavfsiz parol yaratish hamda internetdan xavfsiz foydalanish
qoidalariga o‘rgatish muhim ahamiyatga ega.
Tadqiqot natijalari shuni ko‘rsatdiki, ta’lim muassasalarida o‘qituvchi va
talabalar orasida kiberxavfsizlik savodxonligi yetarli darajada emas.
Respondentlarning aksariyati phishing xabarlarini aniqlashda qiyinchiliklarga duch
619
keladi, ko‘plab foydalanuvchilar bir xil paroldan bir nechta platformalarda
foydalanadi va ikki bosqichli autentifikatsiya imkoniyatidan samarali
foydalanmaydi. Shu sababli ta’lim muassasalarida kiberxavfsizlikni oshirish uchun
muntazam seminarlar, treninglar va amaliy mashg‘ulotlarni tashkil etish, phishing
va sotsial muhandislik hujumlarini aniqlash bo‘yicha maxsus kurslar o‘tkazish,
xavfsiz parol yaratish va bir xil paroldan foydalanmaslik bo‘yicha ko‘rsatmalar
berish, ikki bosqichli autentifikatsiya va boshqa xavfsizlik mexanizmlarini joriy
etish, shuningdek axborot xavfsizligi bo‘yicha targ‘ibot ishlarini kuchaytirish
muhim hisoblanadi.
Foydalanilgan Adabiyotlar
1. Hadnagy, C. (2018). Social Engineering: The Science of Human Hacking. Wiley.
2. Mitnick, K. D., & Simon, W. L. (2011). The Art of Deception: Controlling the Human
Element of Security. Wiley.
3. Rasulov, S. (2019). Kiberxavfsizlik asoslari va raqamli savodxonlik. Toshkent: Fan.
4. Islomov, A. (2020). Axborot xavfsizligini ta’lim muassasalarida tashkil etish.
Toshkent: O‘qituvchi.
CHUQUR O‘QITISH ARXITEKTURALARI VA ULARNING TURLARI
(CNN – CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORKS)
Giyasova Gulnoza Alisher qizi, UMFT magistranti,
Email giyasovagulnoza09@gmail.com,
Bozorov Jasurbek Sadillayevich, UMFT magistranti
Email justify@gmail.com
Annotatsiya. Ushbu maqolada chuqur o‘qitish arxitekturalarining muhim
yo‘nalishlaridan biri bo‘lgan konvolyutsion neyron tarmoqlar (CNN) ning nazariy asoslari va
ishlash prinsiplari yoritilgan. CNN arxitekturasi, uning asosiy qatlamlari - konvolyutsiya,
pooling va to‘liq bog‘langan qatlamlarning vazifalari sodda va tushunarli tarzda bayon etilgan.
Shuningdek, tasvir va video ma’lumotlarni qayta ishlashdagi samaradorligi, afzalliklari hamda
amaliy qo‘llanilish sohalari haqida umumiy ma’lumotlar keltirilgan. Mazkur maqola sun’iy
intellekt va mashinaviy o‘rganish yo‘nalishida ta’lim olayotgan talabalar hamda ushbu sohada
dastlabki bilimga ega bo‘lishni istagan tadqiqotchilar uchun mo‘ljallangan.
Kalit so‘zlar: Chuqur o‘qitish, konvolyutsion neyron tarmoqlar, CNN, sun’iy neyron
tarmoq, tasvirlarni aniqlash, mashinaviy o‘rganish.
Annotation.This article discusses the theoretical foundations and working principles of
Convolutional Neural Networks (CNNs), one of the key directions in deep learning architectures.
The CNN architecture and its main layers—convolutional, pooling, and fully connected layers—
are explained in a simple and understandable manner. In addition, general information is
provided about their efficiency in image and video data processing, as well as their advantages
and practical application areas. This article is intended for students studying artificial
intelligence and machine learning, as well as researchers who wish to gain foundational
knowledge in this field.
Keywords: Deep learning, convolutional neural networks, CNN, artificial neural
network, image recognition, machine learning.
Аннотация. В данной статье рассматриваются теоретические основы и
принципы работы сверточных нейронных сетей (CNN), являющихся одним из ключевых
направлений архитектур глубокого обучения. Архитектура CNN и её основные слои —
сверточный, слой подвыборки (pooling) и полносвязный слой — изложены простым и
понятным языком. Также приведена общая информация об эффективности обработки
620
изображений и видеоданных, преимуществах и практических областях применения.
Статья предназначена для студентов, обучающихся в области искусственного
интеллекта и машинного обучения, а также для исследователей, желающих получить
базовые знания в данной сфере.
Ключевые слова: глубокое обучение, сверточные нейронные сети, CNN,
искусственная нейронная сеть, распознавание изображений, машинное обучение.
Bugungi kunda sun’iy intellekt va mashinaviy o‘rganish texnologiyalari
jamiyat hayotining turli sohalarida keng qo‘llanilmoqda. Ayniqsa, katta hajmdagi
murakkab ma’lumotlarni tahlil qilishda chuqur o‘qitish usullari muhim ahamiyat
kasb etmoqda. Chuqur o‘qitish asosida yaratilgan modellar tasvir, video, nutq va
matnli ma’lumotlar bilan ishlashda yuqori aniqlikni ta’minlaydi.Chuqur o‘qitish
arxitekturalari orasida konvolyutsion neyron tarmoqlar (Convolutional Neural
Networks) tasvirlarni qayta ishlash va obyektlarni aniqlash masalalarida eng
samarali yondashuvlardan biri hisoblanadi. CNN’ning asosiy ustunligi - fazoviy
tuzilishga ega bo‘lgan ma’lumotlardan muhim belgilarni avtomatik ravishda ajratib
olish imkoniyatidir. Shu sababli ushbu arxitektura yuzni tanish, tibbiy tasvirlarni
tahlil qilish, videokuzatuv va sanoat avtomatlashtirish tizimlarida keng
qo‘llanilmoqda.
Chuqur o‘qitish (Deep Learning) ‒ bu sun’iy intellektning muhim
yo‘nalishi bo‘lib, ko‘p qatlamli sun’iy neyron tarmoqlar asosida ma’lumotlardan
murakkab qonuniyatlarni avtomatik aniqlash va o‘rganishga xizmat qiladi. U
mashinaviy o‘qitishning rivojlangan shakli hisoblanadi va inson miyasi faoliyatiga
o‘xshash tarzda ishlovchi neyronlar qatlamlari orqali axborotni qayta ishlaydi.
1-jadval. Chuqur o‘qitish (Deep Learning).
Chuqur o‘qitish usullari tasvirni tanish, nutqni aniqlash, matnni tahlil qilish,
yuzni aniqlash, tibbiy diagnostika, avtonom transport vositalari va tavsiya
tizimlarida keng qo‘llaniladi. Ushbu yondashuvning asosiy afzalligi shundaki, u
katta hajmdagi ma’lumotlar bilan ishlashda yuqori aniqlik va samaradorlikni
ta’minlaydi hamda qo‘lda belgilangan xususiyatlarsiz o‘rganish imkonini beradi
[1].
CNN (Convolutional Neural Network) arxitekturasi ‒ asosan tasvir va
fazoviy ma’lumotlarni tahlil qilish uchun mo‘ljallangan chuqur o‘qitish modeli
bo‘lib, kiruvchi ma’lumotdagi lokal belgilarni avtomatik aniqlash va ularni ierarxik
tarzda o‘rganishga asoslanadi. CNN arxitekturasi tasvirning piksel tuzilishini
saqlagan holda, muhim xususiyatlarni bosqichma-bosqich ajratib boradi.
621
2-rasm CNN arxitekturasi
CNN ning asosiy tarkibiy qismlari: konvolyutsion qatlam (filtrlar
yordamida qirra, burchak, tekstura kabi belgilarni aniqlaydi), faollashtirish
funksiyasi (odatda ReLU, modelga nolinearlik kiritadi), pooling qatlam
(o‘lchamni kamaytirib, hisoblashni tezlashtiradi va shovqinga chidamlilikni
oshiradi), to‘liq bog‘langan qatlamlar (Fully Connected) esa yakuniy tasniflash
yoki bashoratni amalga oshiradi.Kirish qatlami orqali modelga tasvir uzatiladi va u
piksel matritsasi ko‘rinishida qabul qilinadi, konvolyutsion qatlamda filtrlar tasvir
bo‘ylab harakatlanib qirra, burchak va tekstura kabi lokal xususiyatlarni aniqlaydi
hamda xususiyat xaritalarini hosil qiladi, faollashtirish funksiyasi (odatda ReLU)
qo‘llanilib modelga nolinearlik kiritiladi va muhim belgilar kuchaytiriladi, pooling
qatlami xususiyat xaritalarining o‘lchamini kamaytirib hisoblash tezligini oshiradi
va ortiqcha ma’lumotlarni qisqartiradi, keyingi bosqichlarda chuqurroq qatlamlar
orqali yanada murakkab va abstrakt belgilar o‘rganiladi, so‘ng to‘liq bog‘langan
qatlamlar yordamida olingan xususiyatlar umumlashtirilib tasniflash yoki bashorat
amalga oshiriladi, chiqish qatlamida esa softmax yoki sigmoid funksiyasi orqali
yakuniy natija hosil qilinadi.[2].
CNN tasvir va fazoviy ma’lumotlardan xususiyatlarni avtomatik ajratib oladi
va qo‘lda belgi tanlashga ehtiyojni kamaytiradi, parametrlar soni kamroq bo‘lgani
sababli klassik to‘liq bog‘langan tarmoqlarga nisbatan samaraliroq ishlaydi va
yuqori aniqlikka erishadi, lokal bog‘lanish va vaznlarni bo‘lishish tamoyili
hisoblash resurslarini tejaydi, shovqin va kichik o‘zgarishlarga nisbatan barqaror
bo‘lib yuzni aniqlash, obyektlarni tanish va tibbiy tasvir tahlilida keng qo‘llaniladi,
ammo CNN modellarini o‘qitish uchun katta hajmdagi belgilangan ma’lumotlar
talab etiladi, hisoblash jarayoni resurs talabchan bo‘lib kuchli GPU yoki maxsus
apparat vositalariga ehtiyoj tug‘iladi, model ichki ishlash mexanizmini tushuntirish
qiyinligi sababli interpretatsiya muammosi mavjud, shuningdek tasvir aylanishi
yoki masshtab o‘zgarishlariga nisbatan ba’zan sezgir bo‘lib qo‘shimcha
ma’lumotni kengaytirish (data augmentation) usullarini talab qiladi. tasvir tahlilida
- yuzni aniqlash, obyektlarni tanish, suratni segmentatsiya qilish; video tahlilida –
harakatni aniqlash, harakatli obyektlarni kuzatish, video kuzatuv tizimlarida
ishlatish; tibbiyotda - tibbiy tasvirlarni (rentgen, MRI, CT) diagnostik maqsadda
tahlil qilish, kasalliklarni aniqlash; avtomatlashtirilgan transportda - yo‘l belgilari
va piyodalarni tanish, avtonom boshqaruv; sanoatda – nuqsonli mahsulotlarni
aniqlash, sifat nazorati; tabiiy til va nutqni qayta ishlashda - tasvir va matnni
birlashtirib tavsiyalar berish yoki multimodal tizimlarda qo‘llash.[3].
622
Xulosa. Chuqur o‘qitish va ayniqsa CNN arxitekturasi zamonaviy sun’iy
intellektning eng samarali vositalaridan biri bo‘lib, tasvir, video, tibbiyot va boshqa
ko‘plab sohalarda murakkab ma’lumotlardan avtomatik xususiyatlarni ajratib,
yuqori aniqlikdagi natijalar beradi. CNN modellari parametrlar samaradorligi,
shovqin va kichik o‘zgarishlarga bardoshliligi bilan ajralib turadi, ammo katta
ma’lumotlar va hisoblash resurslarini talab qiladi hamda tushuntirish qiyinchiligi
mavjud. Shu bilan birga, u real hayotdagi amaliy vazifalarni muvaffaqiyatli
bajarish orqali texnologiya va tadqiqot sohasida keng qo‘llanilmoqda.
Foydalanilgan adabiyotlar ro‘yhati:
1. Jamshidbek Anvarbekov Akmaljon o‘g‘li (2024). Sun’iy intellektni o‘qitish
texnologiyalari va usullari. Pedagogs International Research Journal, 60(1), 99–103.
2. Urinov Elmurod Murodjonovich (2022). Chuqur o‘qitish texnologiyalari va ularning
amaliy qo‘llanilishi. Ilmiy Maqola, 45(3), 56–61.
3. Nasimov R.H., Mo‘minova M.N. (2022). Ta’lim jarayonida sun’iy intellekt
texnologiyalaridan foydalanish usullari va algoritmlari. Kalejak Ovozi Jurnali, 103–108.
4. Nurmurodov J.N. (2021). Kompyuter ko‘rish bilan tanishish, tasvirlarga ishlov berish
va chuqur o‘qitish. Ilmiy Maqola, 12(2), 34–40.
SUN’IY INTELLEKT VA RAQAMLI TEXNOLOGIYALARNING
MATEMATIK MODELLASHTIRISH MUAMMOLARI VA YECHIMLARI
Hasanboyev Humoyun Abdumajid o‘g‘li,
Turan International University talabasi
Husainov Ilyos,
Turan International University o‘qtuvchisi
humoyunemailru@gmail.com
Annotatsiya. Mazkur maqolada sun’iy intellekt va raqamli texnologiyalar sohasida
qo‘llaniladigan matematik modellashtirish jarayonining nazariy asoslari, amaliy ahamiyati
hamda ushbu jarayonda yuzaga keladigan asosiy muammolar tahlil qilinadi. Shuningdek,
matematik modellashtirish jarayonida uchraydigan murakkabliklar, katta hajmdagi ma’lumotlar
bilan ishlash muammolari, modellarni o‘qitish jarayonidagi ortiqcha moslashuv muammosi va
hisoblash resurslarining yetishmasligi kabi omillar ko‘rib chiqiladi.
Kalit so‘zlar: sun’iy intellekt, matematik modellashtirish, raqamli texnologiyalar,
algoritmlar, mashinaviy o‘qitish, neyron tarmoqlar, optimallashtirish, katta ma’lumotlar.
Аннотация. В данной статье анализируются теоретические основы и
практическое значение процесса математического моделирования, применяемого в сфере
искусственного интеллекта и цифровых технологий, а также рассматриваются
основные проблемы, возникающие в ходе данного процесса. Кроме того, исследуются
сложности, возникающие при математическом моделировании, проблемы работы с
большими объёмами данных, проблема переобучения моделей в процессе обучения, а
также такие факторы, как недостаточность вычислительных ресурсов.
Ключевые слова: искусственный интеллект, математическое моделирование,
цифровые технологии, алгоритмы, машинное обучение, нейронные сети, оптимизация,
большие данные.
Annotation. This article analyzes the theoretical foundations and practical significance
of the mathematical modeling process used in the field of artificial intelligence and digital
technologies. It also examines the main problems that arise during this process. In addition, the
study considers the complexities encountered in mathematical modeling, issues related to
623
working with large volumes of data, the problem of overfitting during model training, and
factors such as the lack of sufficient computational resources.
Keywords: artificial intelligence, mathematical modeling, digital technologies,
algorithms, machine learning, neural networks, optimization, big data.
Kirish. Hozirgi davrda axborot texnologiyalarining jadal rivojlanishi
natijasida sun’iy intellekt va raqamli texnologiyalar inson faoliyatining deyarli
barcha sohalarida keng qo‘llanila boshladi. Tibbiyot, sanoat, iqtisodiyot, transport,
ta’lim hamda axborot xavfsizligi kabi ko‘plab sohalarda sun’iy intellekt
tizimlaridan
foydalanish
samaradorlikni
oshirishga,
jarayonlarni
avtomatlashtirishga hamda murakkab muammolarni tezkor hal qilishga yordam
bermoqda.
Asosiy qism. Sun’iy intellekt tizimlarining samarali ishlashi ko‘p jihatdan
ularning matematik asoslariga bog‘liq. Ayniqsa, matematik modellashtirish ushbu
tizimlarni yaratish va rivojlantirish jarayonida muhim vosita hisoblanadi.
Matematik modellashtirish yordamida real jarayonlar va tizimlar matematik
ifodalar orqali tasvirlanadi, ularning ishlash mexanizmi o‘rganiladi va kelajakdagi
holati prognoz qilinadi. Shu bilan birga, sun’iy intellekt tizimlarini matematik
modellashtirish jarayonida bir qator ilmiy va texnik muammolar ham yuzaga
keladi. Ushbu maqolaning asosiy maqsadi sun’iy intellekt va raqamli
texnologiyalar sohasida matematik modellashtirishning ahamiyatini tahlil qilish,
mavjud muammolarni aniqlash hamda ularni bartaraf etishning samarali usullarini
ko‘rsatib berishdan iborat.
Matematik modellashtirish — bu real obyektlar, jarayonlar yoki tizimlarni
matematik formulalar, tenglamalar, algoritmlar va statistik modellar yordamida
ifodalash jarayonidir. Bu usul yordamida murakkab tizimlarning xatti-harakatlarini
o‘rganish, ularning ishlashini tahlil qilish va turli sharoitlarda qanday natijalar
berishini oldindan aniqlash mumkin. Sun’iy intellekt tizimlari asosan matematik
modellar asosida ishlaydi. Mashinaviy o‘qitish algoritmlari ehtimollar nazariyasi,
statistik tahlil, chiziqli algebra va optimallashtirish metodlariga tayanadi. Masalan,
neyron tarmoqlar katta hajmdagi ma’lumotlarni tahlil qilish orqali muayyan
qonuniyatlarni aniqlaydi va ular asosida prognoz yoki qarorlar ishlab chiqadi.
Matematik modellashtirish nafaqat sun’iy intellekt tizimlarining nazariy asosini
tashkil etadi, balki ularning amaliy qo‘llanishida ham muhim rol o‘ynaydi.
Masalan, logistika tizimlarida optimal marshrutlarni aniqlash, iqtisodiy
jarayonlarni prognoz qilish yoki tibbiyotda kasalliklarni erta aniqlash jarayonlarida
matematik modellar keng qo‘llaniladi.
Sun’iy intellekt va raqamli texnologiyalarni matematik modellashtirish
jarayonida bir qator murakkab muammolar mavjud.
➢ Birinchi muammo — real tizimlarning murakkabligidir. Ko‘plab tizimlar
juda ko‘p omillar va o‘zgaruvchilarga bog‘liq bo‘ladi. Ushbu omillarning
barchasini matematik modelga kiritish ko‘pincha imkonsiz yoki juda murakkab
hisoblanadi. Natijada model real tizimni to‘liq aks ettirmasligi mumkin.
➢ Ikkinchi muammo — katta hajmdagi ma’lumotlar bilan ishlashdir.
Zamonaviy sun’iy intellekt tizimlari katta ma’lumotlar (Big Data) bilan ishlaydi.
624
Bunday ma’lumotlarni saqlash, qayta ishlash va tahlil qilish katta hisoblash
quvvati va samarali algoritmlarni talab qiladi. Yana bir muhim muammo
modellarni o‘qitish jarayonida yuzaga keladigan ortiqcha moslashuv (overfitting)
muammosidir. Bu holatda model o‘qitish ma’lumotlariga haddan tashqari
moslashib qoladi va yangi ma’lumotlar bilan ishlaganda aniq natija bermaydi.
Bundan tashqari, ayrim sun’iy intellekt algoritmlari katta miqdordagi hisoblash
resurslari va energiya sarfini talab qiladi. Bu esa iqtisodiy va texnik cheklovlarni
yuzaga keltiradi.
Yuqorida keltirilgan muammolarni bartaraf etish uchun bir qator zamonaviy
ilmiy yondashuvlar ishlab chiqilmoqda.
➢ Birinchidan, samarali algoritmlar yaratish muhim ahamiyatga ega.
Optimallashtirish algoritmlarini takomillashtirish orqali modellarni tezroq va
aniqroq o‘qitish mumkin.
➢ Ikkinchidan, parallel hisoblash texnologiyalaridan foydalanish katta
hajmdagi ma’lumotlarni qayta ishlash jarayonini tezlashtiradi. Zamonaviy grafik
protsessorlar (GPU) va bulutli hisoblash tizimlari sun’iy intellekt modellarini
samarali ishlashini ta’minlaydi.
➢ Uchinchidan, modellarni soddalashtirish va ularni moslashuvchan qilish
ham muhim yondashuv hisoblanadi. Ba’zi hollarda modelga faqat eng muhim
omillarni kiritish orqali hisoblash xarajatlarini kamaytirish mumkin. Shuningdek,
chuqur o‘rganish (deep learning) texnologiyalarining rivojlanishi ham matematik
modellashtirish muammolarini hal etishda muhim rol o‘ynamoqda. Neyron
tarmoqlar katta hajmdagi ma’lumotlar asosida murakkab bog‘lanishlarni aniqlash
imkonini beradi.
Xulosa va amaliy tavsiyalar. Xulosa qilib aytganda, sun’iy intellekt va
raqamli texnologiyalarni rivojlantirishda matematik modellashtirish muhim o‘rin
tutadi. Matematik modellar yordamida murakkab tizimlarni tahlil qilish,
prognozlash hamda optimallashtirish mumkin. Shu bilan birga, real tizimlarning
murakkabligi, katta hajmdagi ma’lumotlar bilan ishlash, ortiqcha moslashuv
muammosi hamda hisoblash resurslarining cheklanganligi kabi qator muammolar
mavjud. Kelajakda sun’iy intellekt va raqamli texnologiyalar yanada rivojlanib
borishi bilan matematik modellashtirish usullari ham takomillashadi. Bu esa ilmfan, iqtisodiyot va texnologiya sohalarida yangi imkoniyatlar yaratadi hamda
innovatsion texnologiyalarni joriy etishga xizmat qiladi.
Foydalanilgan adabiyotlar ro‘yxati:
1. Russell S., Norvig P. Artificial Intelligence: A Modern Approach. Pearson Education,
2021.
2. Goodfellow I., Bengio Y., Courville A. Deep Learning. MIT Press, 2016.
3. Bishop C. Pattern Recognition and Machine Learning. Springer, 2006.
4. Haykin S. Neural Networks and Learning Machines. Pearson Education, 2009.
5. Kalenikov S. Mathematical Modeling in Science and Engineering. Springer, 2019.
6. Abdurahmonov Q. Axborot texnologiyalari asoslari. Toshkent, 2020.
7. Mirzaev A. Sun’iy intellekt asoslari. Toshkent, 2022.
8. Sommerville I. Software Engineering. Pearson, 2016.
625
IOT UCHUN BULUT PLATFORMALARI (THINGSPEAK, AWS IOT,
BLYNK VA BOSHQALAR)
Fazliddinov Xolmurod Dilmurod o‘g‘li, FarDU Axborot tizimlari va
texnologiyalari yo‘nalishi 3-kurs talabasi, xolmurodfazliddinov@gmail.com
Toshboltayev Faxriddin O‘rinboyevich, FarDU Axborot texnologiyalari kafedrasi
katta o‘qituvchisi p.f.b.f.d (PhD), toshboltayevfaxriddin88@gmail.com
Annotatsiya. Bulut platformalari (Thingspeak, AWS IoT, Blynk va boshqalar) IoT
qurilmalari uchun markaziy “miya” vazifasini bajaradi: ma’lumotlarni yig‘ish, real vaqt
monitoringi, tahlil (ML va prognoz), masofadan boshqaruv, yangilanishlarni ta’minlaydi.
Xavfsizlik (shifrlash, zaifliklar), standartlashtirish va kelajak rivojlanish muhim masalalar
sanaladi.
Kalit so‘zlar: IoT, Bulut platformalari, Real vaqt monitoringi, Xavfsizlik, Mashinaviy
o‘rganish.
Аннотация. Облачные платформы (Thingspeak, AWS IoT, Blynk и др.) выступают
в роли центрального «мозга» для IoT-устройств: они обеспечивают сбор данных,
мониторинг в реальном времени, аналитику (машинное обучение и прогнозирование),
удаленное управление и обновления. Безопасность (шифрование, уязвимости),
стандартизация и дальнейшее развитие являются важными вопросами.
Ключевые слова: IoT, Облачные платформы, Мониторинг в реальном времени,
Безопасность, Машинное обучение.
Annotation. Cloud platforms (Thingspeak, AWS IoT, Blynk, etc.) act as the central
“brain” for IoT devices: they provide data collection, real-time monitoring, analytics (ML and
prediction), remote management, and updates. Security (encryption, vulnerabilities),
standardization, and future development are important issues.
Keywords: IoT, Cloud platforms, Real-time monitoring, Security, Machine learning.
Kirish. Bugungi kunda dunyoning barcha davlatlarining nigohi bizning
yurtimizga qaratilgan, chunki yurtimizda barcha sohalar bo‘yicha jadallik bilan
rivojlanib bormoqda. Misol tariqasida oliy ta’lim tzimini oladigan bo‘lsak juda
katta islohatlar olib borilmoqda bu borada O‘zbekiston Respublikasi
Prezidentining 2019-yil 8-oktyabrdagi PF-5847-son Farmoniga binoan
O‘zbekiston Respublikasi oliy ta’lim tizimini 2030-yilgacha rivojlantirish
konsepsiyasi oliy ta’lim tizimini rivojlantirishga yaqqol misoldir.
“Bulitli texnologiyalar” fani talabalarga tashkilot boshqaruvida xisoblash
resurslarini yanada samarali ishlatish mumkinligi; AT infratuzulmani boshqarishni
takomillashtirish (shu jumladan geografik jihatdan); ish boshqaruvida doimiy
soddalashtirish va qulaylashtirish, tizim konsepsiyasini zaxira tarzda saqlash va
virtual mashinani migratsiyalash; AT infratuzilma chiqimini kamaytirish, xisoblash
resurslarini, elektr quvvatlarini tejash haqida axborot berish, elektron ko‘rinishdagi
ma’lumotlarni saqlash va kerak bo‘lganda ulardan har qanday sharoitda
foydalanish evaziga ta’lim berishning sifat darajasini oshirish mumkinligi kabi
masalalarni qamrab olgan.
“Bulut” so‘zi axborot texnologiyalar tarafidan ishlatilganda xizmatlarni
internet orqali taqdim etuvchi texnologiya, infratuzilma tushuniladi. Maʻlumotni
bir kompyuterdan boshqa joyda, boshqa mamlakatda joylashgan kompyuterga
yuborilganda, u maʻlumot yetib borishi uchun juda ko‘p tarmoqlarni bosib o‘tadi.
Bunda maʻlumot yuboruvchining kompyuteridan chiqib uning provayderi tomon,
626
provayderdan uning tarmoqlari bo‘ylab boshqa tarmoqlardan o‘tib ulkan internet
tarmog‘i bo‘ylab yo‘l bosib o‘tadi va mo‘ljallangan kompyuterga yetib boradi.
Bulut infratuzilmasi bir-biri bilan ulangan juda ko‘p, har xil tarmoqlar
qurilmalaridan, kommututorlar, marshrutizatorlar, serverlar va boshqa har xil
qurilmalardan tashkil topgan bo‘ladi. Mana shu butun boshli infratuzilmani
umumiylashtirib bulut deb ataladi. Bulutdan faqatgina maʻlumot yuborish uchun
foydalanilmaydi,
balki
maʻlumot
almashinuvi
bulutdan
foydalanish
imkoniyatlaridan biri xolos. Bundan tashqari bulutda, yaʻni infratuzilmada
joylashgan serverlarda ishlovchi maxsus dasturlar bo‘ladi. Ular bulutda joylashgan
dastur xizmatlarini taklif etadi. Bulutli servislarning eng keng tarqalgani bu
Dropbox – fayllarni saqlash xizmati, GoogleDocs – ofis ilovalari, SalesForce –
CRM hamda ERP tizimlaridir. Bulutli servislardan foydalanish uchun ko‘p
hollarda foydalanuvchida internet tarmog‘i va brauzer bo‘lsa bas, baʻzida esa
foydalanuvchi qurilmasiga ushbu servisni ishlatishda qulay bo‘lishi uchun maxsus
dastur ilovalar o‘rnatiladi. Masalan, Word, Excel dasturlarida qilinadigan ishlarni
GoogleDocs orqali bemalol bajarish mumkin, buning uchun kompyuterda ofis
ilovalari bo‘lishi shart emas.
Bugungi kunda Google Docs kabi xizmat ommaviy iste’molchiga tanish va
bu Apple tomonidan ishlab chiqarilgan iCloud bilan birgalikda eng keng tarqalgan
bulutli texnologiyalar mahsulotlaridir. Ammo eng shuhratparast, albatta, Microsoft
loyihasi edi - kompaniya nafaqat dasturiy ta’minot va qayta ishlangan
ma’lumotlarni saqlash joyi, balki platforma va infratuzilmani ham xizmat sifatida
taklif qilishga qaror qildi. Windows Azure deb nomlangan loyiha allaqachon
bulutga asoslangan operatsion tizimga o‘xshash narsa bo‘lsa ham,
foydalanuvchining o‘z muhitida to‘g‘ridan-to‘g‘ri ishlashi uchun mo‘ljallanmagan.
Bu IaaS va PaaS modellaridan foydalanadigan mahsulot (yuqorida muhokama
qilingan).
Google ham xuddi shu yo‘nalishda fikr yuritmoqda, uning kelajakdagi
rivojlanishi Chrome OS ham bulutga asoslangan operatsion tizim, ammo Microsoft
mahsulotidan juda farq qiladi. Agar Azure turli xil xizmatlarni (xususan, boshqa
taniqli bulut xizmati - iCloud) xizmatlarni taqdim qilish uchun yaratilgan bo‘lsa,
unda Chrome OS kam quvvatli jihozlardan foydalanishga yo‘naltirilgan
foydalanuvchi operatsion tizimidir. SaaS bulutli hisoblashning oldingi prinsipidan
ushbu OT paydo bo‘lishi tufayli yangi - DaaS ajratilgan (xizmat sifatida ish stoli).
Shunday qilib, ikkala x86-ga asoslangan va ARM-ga asoslangan tizimlar harakat
qilishi mumkin. Chrome OS bilan jihozlangan noutbuklar 2012 yil kuzida sotila
boshlandi.
Bir tomondan, bulutli texnologiyalar hali ham rivojlanishining dastlabki
bosqichida. Ko‘plab ulug‘vor loyihalar hanuzgacha oxirgi versiyalardan yiroqda,
foydalanuvchilar va ishlab chiquvchilar hali oldinda bo‘lgan yangi imkoniyatlarga
ishonishga odatlanmagan. Bundan tashqari, bulutli texnologiyalar oldida keng
miqyosli va juda muhim vazifa turibdi - turli xizmatlar orasida ma’lum
standartlashtirish va universallikka erishish.
Shuning uchun yondosh signallarni va elektromagnit tasirlarni aniqlashda
627
doyimiy monitoring olib boriladi. Bunday holatlarda aniq metodlar bilan signallar
tadqiqoti va tashqi ta’sirdan himoya olib boriladi. Bunday harakatlardan
foydalanish asosan analog xolatlarda, bulutli hisoblash tizimlarida ijtimoiy kirish
orqali bajariladi.
Bulutli texnologiyalar - bu model iste’molchiga ATni servis sifatida internet
orqali namoyon qiladi. Bulutli hisoblashlarning yuzaga kelishida “virtualizatsiya”
texnologiyalarining ahamiyati juda katta hisoblanadi. Birinchi bo‘lib 1960-yilda
virtualizatsiya texnologiyalari IBM taklif qilingan ammo qimmat meynfreym
kompyuter texnologiyalarini arzon x86 protsesorli kompyuter serverlariga
o‘tgandan so‘ng virtualizatsiya termini ancha vaqtgacha esdan chiqarildi.
2000-yildan boshlanib holat o‘zgara boshladi, shu yillarga qadar WMware x86
razryadli virtualizatsiyada monopoliyani qo‘lga kiritdi. 2005-yilda WMware
kompaniyasi virtual mashinalarni DTdan foydalangan xolda bepul tadbiq qildi.
2006-yilda Microsoft kompaniyasi “Microsoft virtual PC” Windows versiyasini
ishga tushirildi. 2006-yilda Amazon kompaniyasi o‘z qurilmalarida virtual
serverlarni kengaytirish orqali “Amazon Elastic Compute Cloud” yuzaga keldi
buning yana asosiy sabablaridan biri virtual serverlarni boshqa qurilmalarga
(iste’molchilarga) ijaraga berish orqali bulutli texnologiyalarni kelib chiqishiga
turtki bo‘ldi.
Ishlash prinspi ikkita asosiy metodlarga qaratilgan: IP - paketlarni apparat va
dasturiy ta’minotlar yordamida shifrlash, yoki odiygina ochiq trafik orqali. Deyarli
har doim kompaniyalar korparativ tarmoqlarida ishlov berilgan shaxsiy
konfidensial ma’lumotlar IP - tarmoq orqali kirish imkoniyati mavjud bo‘lishligi
uchun saqlanadi. Barcha paketlarni kodirovka qilish tizimda resurslarni ko‘p qismi
sariflanishiga sabab bo‘ladi. Shifrlash pog‘onasini pasayishi ochiq trafiklarni
ko‘payishiga sabab bo‘ladi va bu konfedensial axborotlar himoya pog‘onasi
susayishiga olib keladi. Inson faoliyati soxalarida bunday holat nomaqbul
xisoblanadi. Bunung yechimi IP - shifrlash tezligini oshirish orqali xal etsa bo‘ladi.
Iste’molchilarning apparat va dasturiy ta’minot bilan ta’minlash. Hozirgi
kunlarga kelib, is’temolchi ish joyida IP - oqimlarni SSL protokoli orqali shifrlash
dasturiy va apparat vositalari yondashishda xech qanday muomolarni keltirib
chiqarmaydi. Tezlik qayta ishlashsiz 1 Mbit/t ga chiqishi mumkin. Hozirgi
kunlarda bunday xizmatlar ko‘rsatadigan sertifikatsiyalashgan firmalar yetarlicha
xisoblanadi. Iste’molchilar operatsion tizimlaridagi kalitlar va korparativ bulutdagi
shaxsiy axborotlar himoyasi axborot xavfsizligini taminlashda katta muomolardan
biri xisoblanadi. Is’temolchining shaxsiy kompyuterlarda elektron quluf
o‘rnatiladi. Bunday blakirovkani nafaqat is’temolchi balki, kompaniya axborot
xavfsizligi xizmati ham nazorat qilish imkoniyatiga ega. Lekin bularning hammasi
faqat shaxsiy bulutda mavjud bo‘lib ijtimoiy bulutda bu imkoniyatlar yo‘q.
Gipervizor, dasturiy vosita sifatida apparat resurslarini boshqarishda va
resurslarni mexmon operatsion tizimlar o‘rtasida taqsimlaydi, shuning uchun
virtual muxitda eng zaif qismi xisoblanadi. uning har qanday buzilgan xolati,
mexmon operatsion tizimida nosozlikni yuzaga kelib chiqaradi. Gipervizordan
foydalana olish o‘z o‘rnida yovuz niyatdagi shaxslarga turli xil imkoniyatlar kelib
628
chiqaradi. Fakt jixatdan bunday kirish imkoniyati gipervizor orqali o‘tadigan
barcha axborot oqimlarini nazorat qilishga imkoniyat beradi. Bunday imkoniyatlar
virtual muxitdan umumfoydalanish xuquqini beradi yani: virtual struktura
admistratori cheklovsiz har qanday ma’lumotlardan foydalana olish xuquqiga ega
bo‘ladi.
Bulut - AT- infratuzilma tashkilotlarining innavatsion modeli (konsepsiya)
xisoblanib, u alohida ajratilgan va taqsimlangan konfiguratsiyalangan apparat va
tarmoq resurslaridan, dasturiy ta’minotdan tashkil topgan va ular masofadagi
provayderlarni ma’lumotlar markazida yotadi.
Model yagona puldagi tarmoqdan qulay va bir vaqtning o‘zida
konfiguratsiyalangan hisoblash resurslaridan birgalikda foydalanish imkoniyatini
yaratadi (misol uchun, tarmoqlar, serverlar,ma’lumotlar bazasi, ilovalar va
servislar) shu bilan birga minimal boshqarishda ham oparativ va erkin ishlash
imkoniyatini taqdim etadi. Bulutning bu modeli 5 ta asosiy harakteristika, 3 ta
servis model va 4 ta taqdimlash modellaridan iboratdir.
Aloqa protokollari ko‘plab ilovalar uchun yetarli darajada abstraktsiyani
ta’minlamasligi mumkin. IoT tizimlari ko‘p bosqichli, uchidan uchigacha bo‘lgan
aloqaga muhtoj. Ular, shuningdek, ma’lumotlar manbalari va axlat qutilari
o‘rtasida murakkab munosabatlarni namoyish etishlari mumkin. Yuqori darajadagi
protokollar IoT tizimlarining ehtiyojlarini yanada aniqroq modellashtiradigan
xizmatlarni taqdim etishi mumkin. Ko‘pgina IoT tizimlarining geterogen va uzoq
muddatli tabiatini hisobga olgan holda, standartlar ko‘pincha maxsus protokollar
o‘rniga ishlatiladi. Bir nechta turli protokollar taklif qilingan va turli darajalarda
IoT tizimlari uchun qo‘llaniladi. Foydalanuvchi maydoni hali IoT aloqa xizmatlari
uchun yagona standartga moslashmagan.
IoT uchun bulut platformalari o‘zaro bog‘langan IoT tizimlari taqsimlangan
ilovalar va xizmatlar uchun infratuzilmani ta’minlaydi. Hozirgi vaqtda
joylashtirilgan va yangi paydo bo‘layotgan ilovalarning aksariyati mijoz-server
modeliga amal qiladi, bu yerda masofaviy qurilmalar (mijozlar) to‘plangan
ma’lumotlar, signalizatsiya va boshqa ma’lumotlarni yetkazib berish uchun bulut
platformalariga ulanadi.
Bulut platformalari odatda ma’lumotlarni markazlashgan holda to‘playdi,
IoT ulangan qurilmalarning ishlashi va jarayonlarini real vaqt rejimida kuzatib
boradi, tahlil qiladi hamda qurilmalarga boshqaruv buyruqlari, yangilangan
dasturiy ta’minot yoki konfiguratsiya ma’lumotlarini yuboradi. Bu ularning
ishlashini mos ravishda moslashtirish imkonini beradi.
Masalan, tibbiy asbob kuzatilayotgan bemor haqida ma’lumot to‘plashi, uni
bulut platformasiga yetkazib berishi va platformadan uning ishlashini moslashtirish
uchun sozlash ma’lumotlarini olishi mumkin (masalan, ma’lumotlar chastotasini
o‘zgartirish, mahalliy qayta ishlash algoritmini yangilash yoki yangi diagnostika
qoidalarini yuklash). Ulangan avtomobil dvigatel holati, sensor ko‘rsatkichlari va
signalizatsiyalarni bulutga yuborishi mumkin, agar shubhali holat aniqlansa, bulut
platformasi batafsil diagnostika sinovlari o‘tkazish yoki avtomatik ravishda texnik
xizmat ko‘rsatish buyruqlarini qaytarishi mumkin.
629
Rivojlanayotgan dastur va xizmat ko‘rsatish modellarini hisobga olgan
holda, IoT tizimlari muvofiqlashtirilgan jarayonlarni bajaradigan taqsimlangan
tizimlar ekanligi ayon bo‘ladi. Bunda har bir jarayon odatda boshqaruv tsikli
(sensor ma’lumotlarini qabul qilish va aktuator buyruqlarini uzatish) shaklida
ishlaydi. Mijoz-server modeli qo‘llanilganda IoT qurilmalari sodda boshqaruv
tsikllarini bajaradi, bulut platformalari esa yuqori darajadagi operatsiyalarni –
ma’lumotlar tahlili, mashinaviy o‘rganish, prognozlash, qurilmalarni masofadan
boshqarish va butun tizimni ierarxik muvofiqlashtirishni amalga oshiradi.
Xulosa: IoT uchun bulut platformalari (Thingspeak, AWS IoT, Blynk va
boshqalar) zamonaviy ulangan qurilmalar tizimlarining asosiy infratuzilmasi
hisoblanadi. Ular sensorlardan katta hajmdagi ma’lumotlarni yig‘ish, real vaqt
rejimida monitoring qilish, tahlil qilish (shu jumladan mashinaviy o‘rganish va
prognozlash) hamda qurilmalarga masofadan boshqaruv buyruqlari, yangilanishlar
va konfiguratsiyalarni yuborish imkonini beradi.
IoT qurilmalari odatda oddiy vazifalarni bajaradi, murakkab hisoblash va
intellektual qaror qabul qilish esa bulut platformalarida amalga oshiriladi. Bu
yondashuv tibbiyot, transport, sanoat kabi sohalarda samarali monitoring va
avtomatik boshqaruvni ta’minlaydi.
Shu bilan birga, xavfsizlik (shifrlash, gipervizor zaifliklari),
standartlashtirish va protokollarning mos kelmasligi kabi muammolar hali ham
dolzarb bo‘lib qolmoqda. Natijada, bulut platformalari IoT tizimlarining “miyasi”
sifatida ularning ishonchli, moslashuvchan va samarali ishlashini ta’minlovchi
markaziy elementga aylanmoqda.
Foydanilgan adabyotlar:
1. 2017–2021- yillarda O‘zbekiston Respublikasini rivojlantirishning beshta ustuvor
yo‘nalishi bo‘yicha Harakatlar stratgeiyasi //O‘zbekiston Respublikasi Qonun hujjatlari to‘plami. –
T., 2017. – B.38
2. O‘zbekiston
Respublikasi
Prezidentining
2019-yil
8-oktyabrdagi
PF-5847son
Farmoni
//
O‘zbekiston
Respublikasi
oliy
ta’lim
tizimini
2030- yilgacha rivojlantirish konsepsiyasi. – 2019.
3. O‘zbekiston Respublikasi Prezidentining «Axborot-kommunikatsiya texnologiyalarini
yanada rivojlantirishga oid qo‘shimcha chora tadbirlar to‘g‘risida»gi qarori. 19.02.2018y. №Pq5349
4. Bulutli texnologiyalar. O‘quv qo‘llanma. T.E.Delov. –T., 2020 -217 b
5. Internet-of-things (IoT) Systems: Architectures and Methodologies
Internet saytlar
1. https://ieeexplore.ieee.org
2. www.iopscience.iop.org
3. https://whatis.techtarget.com
REAL VAQT REJIMIDA SIGNALLARNI QAYTA ISHLASH ALGORITMLARI
FPV DRONLARDA KENG QO‘LLANILAYOTGA QABUL QILGICH VA
UZATGICH OBYEKTI SIFATIDA
J.A. Abdusamadov,
O‘R HX va MU Axborot kommunikatsiya
texnologiyalari va harbiy aloqa instituti
630
Annotatsiya. Ushbu maqolada FPV dronlarda qo‘llaniladigan real vaqt rejimidagi
signallarni qayta ishlash algoritmlari tahlil qilinadi. Tadqiqot obyekti sifatida inson – uzatgich –
radiokanal – qabul qilgich – mikrokontroller – FPV dron zanjiri yagona real vaqt tizimi sifatida
ko‘rib chiqiladi. Amaliy misol sifatida RadioMaster TX12 uzatgichi, SpeedyBee Nano RX qabul
qilgichi hamda 2.4 GHz diapazonda ishlovchi ExpressLRS aloqa protokoli asosida qurilgan
boshqaruv
tizimi
tanlangan.
Maqolada
boshqaruv
signallarining
shakllanishi,
raqamlashtirilishi, radiokanal orqali uzatilishi va qabul qilgich hamda mikrokontrollerda real
vaqt cheklovlari ostida qayta ishlanish jarayonlari tahlil qilinadi. Shuningdek, tizimdagi
kechikish (latency), ishonchlilik va barqarorlikka ta’sir etuvchi omillar ko‘rib chiqiladi. Olingan
natijalar FPV dronlar uchun samarali va past kechikishga ega boshqaruv tizimlarini
loyihalashda qo‘llanilishi mumkin.
Kalit so‘zlar: real vaqt tizimlari, signallarni qayta ishlash, FPV dron, radioaloqa,
uzatgich va qabul qilgich, ExpressLRS protokoli, kechikish (latency), radiokanal,
mikrokontroller, boshqaruv algoritmlari.
Аннотация. В данной статье анализируются алгоритмы обработки сигналов в
режиме реального времени, используемые в FPV-дронах. Объектом исследования
является цепь человек - передатчик - радиоканал - приемник - микроконтроллер беспилотник FPV, рассматриваемая как единая система реального времени. В качестве
практического примера были выбраны передатчик RadioMaster TX12, приёмник SpeedyBee
Nano RX и система управления, построенная на основе протокола связи ExpressLRS,
работающего в диапазоне 2.4 ГГц. В статье анализируются процессы формирования,
оцифровки, передачи по радиоканалу и обработки управляющих сигналов в режиме
реального времени на приемнике и микроконтроллере. Также рассматриваются
факторы, влияющие на латентность, надежность и стабильность системы.
Полученные результаты могут быть использованы при проектировании эффективных и
низкозамедленных систем управления для беспилотников FPV.
Основные слова: системы реального времени, обработка сигналов, дроны FPV,
радиосвязь, передатчик и приемник, протокол ExpressLRS, латентность, радиоканал,
микроконтроллер, алгоритмы управления.
Abstract. This article analyzes real-time signal processing algorithms used in FPV
drones. The object of the research is the human-transmitter-radio channel-receivermicrokontroller-drone FPV circuit, considered as a single real-time system. As a practical
example, the RadioMaster TX12 transmitter, the SpeedyBee Nano RX receiver, and the control
system built on the basis of the ExpressLRS communication protocol operating in the 2.4 GHz
range were selected. The article analyzes the processes of forming, digitizing, transmitting over
a radio channel, and processing control signals in real-time on a receiver and microcontroller.
Factors influencing the latency, reliability, and stability of the system are also considered. The
obtained results can be used in the design of efficient and low-deceleration control systems for
FPV drones.
Keywords: real-time systems, signal processing, FPV drones, radio communication,
transmitter and receiver, ExpressLRS protocol, latency, radio channel, microcontroller, control
algorithms.
FPV (First Person View) dronlar zamonaviy real vaqt tizimlarining yorqin
namunasidir. Ularning samarali va xavfsiz ishlashi inson operatori tomonidan
yuborilgan boshqaruv signallarining minimal kechikish bilan dronga yetib
borishiga bevosita bog‘liq. Shu sababli FPV dronlarda qo‘llaniladigan signalni
real vaqt rejimida qayta ishlash algoritmlari muhim ilmiy-amaliy ahamiyatga
ega [4].
Boshqaruv signallarining shakllanishi FPV dronlarni boshqarish
jarayonida signallar inson operatori tomonidan uzatgich boshqaruv elementlari
631
orqali shakllantiriladi. Operator tomonidan joysticklar, tugmalar va aylanuvchi
regulyatorlarga berilgan mexanik ta’sirlar uzatgich ichidagi sensorlar yordamida
elektr signallariga aylantiriladi. Ushbu signallar odatda analog ko‘rinishda bo‘lib,
ularning amplitudasi va o‘zgarish tezligi operator harakatiga bevosita bog‘liq [1].
Matematik model (formulalar) Operator tomonidan boshqaruv organlariga
(joystick) berilgan mexanik ta’sir vaqt bo‘yicha uzluksiz analog signal sifatida
ifodalanadi:
𝑥(𝑡) ∈ [𝑥𝑚𝑖𝑛, 𝑥𝑚𝑎𝑥 ]
Bu signal uzatgichdagi ARO‘ yordamida diskretlashtiriladi. Diskretlash
jarayoni:
𝑥[𝑛] = 𝑥(𝑡)|𝑡=𝑛𝑇𝑠 ,
𝑛 = 0, 1, 2, 3, 4 …
bu yerda:
𝑇𝑠 – namunalash davri,
1
𝑓𝑠 = – namunalash chastotasi.
𝑇𝑠
ARO‘ chiqishidagi raqamli signal kvantlash orqali aniqlanadi:
𝑥[𝑛] − 𝑥𝑚𝑖𝑛
𝑥𝑞 [𝑛] = 𝑟𝑜𝑢𝑛𝑑 (
∙ (2𝑁 − 1))
𝑥𝑚𝑎𝑥 − 𝑥𝑚𝑖𝑛
bu yerda:
N — ARO‘ razryadlar soni (odatda 10–12 bit).
Keyingi bosqichda signal normallashtiriladi:
𝑥𝑞 [𝑛]
𝑢[𝑛] = 𝑁 , 𝑢[𝑛] ∈ [0,1]
2 −1
Natijada real vaqt rejimida uzatilishga tayyor bo‘lgan boshqaruv signali
hosil bo‘ladi [2].
Uzatgich (RadioMaster TX12) tarkibidagi analog-raqamli o‘zgartirgichlar
(ARO‘) yordamida analog boshqaruv signallari diskret vaqt oralig‘ida namunalab
olinadi va raqamli ko‘rinishga keltiriladi. Diskretlashtirish chastotasi va razryadlar
soni boshqaruv aniqligi hamda tizimning umumiy kechikishiga ta’sir etuvchi
muhim omillardan biridir [3]. Raqamlashtirilgan boshqaruv signallari keyingi
bosqichda normallashtiriladi va protokol talablariga mos formatga keltiriladi.
ExpressLRS aloqa protokolida ushbu ma’lumotlar paketlarga yig‘ilib, ularga
sinxronlash, identifikatsiya va xatolarni aniqlash uchun zarur bo‘lgan xizmat
maydonlari qo‘shiladi. Natijada, real vaqt rejimida uzatilishga tayyor bo‘lgan
raqamli boshqaruv paketlari hosil qilinadi.
Shakllantirilgan
boshqaruv
signallarining
asosiy
xususiyatlari
quyidagilardan iborat:
- past kechikish bilan shakllanishi;
- yuqori aniqlik va barqarorlik;
- real vaqt tizimlari uchun mos bo‘lgan qat’iy vaqt cheklovlariga rioya
qilinishi.
Real vaqt cheklovlari boshqaruv signali shakllanishining umumiy kechikishi
quyidagicha ifodalanadi:
𝑇𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑇𝐴𝑅𝑂‘ + 𝑇𝑝𝑟𝑜𝑐 + 𝑇𝑝𝑜𝑐𝑘𝑒𝑡
bu yerda:
632
𝑇𝐴𝑅𝑂‘ – diskretlash va kvantlash vaqti,
𝑇𝑝𝑟𝑜𝑐 — ichki qayta ishlash vaqti,
𝑇𝑝𝑜𝑐𝑘𝑒𝑡 — paketlash va uzatishga tayyorlash vaqti.
Mazkur bosqichda signalni shakllantirish algoritmlarining samaradorligi
FPV dronning javob tezligi va uchish barqarorligiga bevosita ta’sir ko‘rsatadi. Shu
sababli uzatgichda bajariladigan signalni qayta ishlash jarayonlari real vaqt
tizimlari uchun optimallashtirilgan bo‘lishi talab etiladi.
Signallarning raqamlashtirilishi FPV dronlarni boshqarish tizimida
signallarning raqamlashtirilishi uzatgich tomonidan shakllantirilgan analog
boshqaruv signallarini raqamli ko‘rinishga o‘tkazish jarayonini ifodalaydi. Ushbu
jarayon real vaqt tizimlari uchun muhim bo‘lib, u boshqaruv signallarining
aniqligi, barqarorligi va umumiy kechikishiga bevosita ta’sir ko‘rsatadi.
1-jadval
Signallarning raqamlashtirilish bosqichlari
Bosqich
1
2
3
Jarayon nomi
Namunalash
Kvantlash
Kodlash
Kirish signali
Analog 𝑥(𝑡)
Diskret signal
Kvantlangan signal
Chiqish signali
Diskret 𝑥[𝑛]
Raqamli 𝑥𝑞 [𝑛]
Ikkilik kod
Izoh
Vaqt bo‘yicha
Amplitude bo‘yicha
Ma’lumot shakli
Real vaqt cheklovlari signallarning raqamlashtirilishiga ketadigan umumiy
vaqt quyidagicha ifodalanadi:
𝑇𝐴𝑅𝑂‘ = 𝑇𝑠𝑎𝑚𝑝𝑙𝑒‘ + 𝑇𝑞𝑢𝑎𝑛𝑡 + 𝑇𝑡𝑛𝑐𝑜𝑑𝑒
FPV dronlarda ushbu jarayon bir necha millisekunddan kam vaqt ichida
bajarilishi talab etiladi, chunki umumiy boshqaruv kechikishi minimal bo‘lishi
lozim.
Radiokanal orqali uzatish jarayoni boshqaruv tizimida radiokanal orqali
uzatish jarayoni uzatgichda shakllantirilgan va raqamlashtirilgan boshqaruv
signallarini simsiz aloqa muhiti orqali qabul qilgichga yetkazib berishni
ta’minlaydi. Ushbu bosqich real vaqt tizimining eng muhim qismlaridan biri
bo‘lib, signal kechikishi, paket yo‘qolishi va shovqin ta’siriga eng sezgir
hisoblanadi. Amaliy tizim sifatida 2.4 GHz chastota diapazonida ishlovchi
ExpressLRS aloqa protokoli qo‘llanildi. Ushbu protokol past kechikish va yuqori
yangilanish chastotasini ta’minlashga yo‘naltirilgan.
Radiokanal orqali uzatilayotgan signal quyidagi umumiy model bilan
ifodalanadi:
𝑟(𝑡) = 𝑠(𝑡) ∗ ℎ(𝑡) + 𝑛(𝑡)
bu yerda:
𝑠(𝑡) − 𝑢𝑧𝑎𝑡𝑖𝑙𝑎𝑦𝑜𝑡𝑔𝑎𝑛 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑦𝑎𝑡𝑠𝑖𝑦𝑎𝑙𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑙,
ℎ(𝑡) − 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙𝑛𝑖𝑛𝑔 𝑖𝑚𝑝𝑢𝑙𝑠 𝑥𝑎𝑟𝑎𝑘𝑡𝑒𝑟𝑖𝑠𝑡𝑖𝑘𝑎𝑠𝑖,
𝑛(𝑡) − 𝑡𝑎𝑠ℎ𝑞𝑖 𝑠ℎ𝑜𝑣𝑞𝑖𝑛 (𝑜𝑑𝑎𝑡𝑑𝑎 𝑜𝑞 𝐺𝑎𝑢𝑠𝑠 𝑠ℎ𝑜𝑣𝑞𝑖𝑛𝑖).
Modulyatsiya va uzatish raqamli boshqaruv paketlari uzatishdan oldin
modulyatsiya qilinadi. ExpressLRS protokolida past quvvatda uzoq masofaga
uzatish imkonini beruvchi spektral samarali modulyatsiya usullari qo‘llaniladi.
Modulyatsiya jarayoni quyidagi ifoda bilan umumlashtiriladi:
𝑠(𝑡) = 𝐴 ∙ 𝑚(𝑡)𝑐𝑜𝑠(2𝜋𝑓𝑐 𝑡)
633
bu yerda:
𝑚(𝑡) − 𝑟𝑎𝑞𝑎𝑚𝑙𝑖 𝑎𝑥𝑏𝑜𝑟𝑜𝑡 𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑙𝑖,
𝑓𝑐 − 𝑡𝑎𝑠ℎ𝑢𝑣𝑐ℎ𝑖 𝑐ℎ𝑎𝑠𝑡𝑜𝑡𝑎 (2.4 𝐺𝐻𝑧),
𝐴 − 𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑙 𝑎𝑚𝑝𝑙𝑖𝑡𝑢𝑑𝑎𝑠𝑖.
Qabul qilgichda signalni qayta tiklash radiokanal orqali uzatilgan boshqaruv
signallari FPV dron qabul qilgichida (masalan, SpeedyBee Nano RX) qabul
qilinadi va dastlabki qayta ishlash bosqichlaridan o‘tkaziladi. Ushbu jarayon real
vaqt cheklovlari ostida amalga oshirilib, uzatilgan raqamli ma’lumotlarni ishonchli
holda qayta tiklashni ta’minlaydi.
Demodulyatsiya va dekodlash qabul qilgichda signal quyidagi ketmaketlikda qayta tiklanadi:
RF signal
Past chastotaga o‘tkazish (down-conversion)
Demodulyatsiya
Raqamli bit oqimi
Xatolarni aniqlash (CRC)
Paketni ajratish
Agar paket xatosiz qabul qilingan bo‘lsa, boshqaruv ma’lumotlari ajratib
olinadi. Xatolik aniqlangan holatda esa paket bekor qilinadi yoki keyingi paket
kutiladi. Bu mexanizm ExpressLRS protokolining ishonchliligini oshiradi.
Natijada qabul qilgich chiqishida vaqt bo‘yicha diskretlangan va
normallashgan boshqaruv signallari hosil bo‘ladi:
𝑢[𝑛] ∈ [0,1]
Qabul qilgichdan olingan boshqaruv signallari FPV dronning parvoz
boshqaruv mikrokontrolleriga (flight controller) uzatiladi. Ushbu bosqich real vaqt
tizimining eng kritik qismi bo‘lib, u dronning barqarorligi va boshqaruv aniqligini
belgilaydi. Signalni moslashtirish va filtrlash mikrokontrollerda qabul qilingan
normallashgan signal fizik kattaliklarga moslashtiriladi:
𝑢𝑠 [𝑛] = 𝑎 ∙ 𝑢[𝑛] + 𝑏
bu yerda:
𝑢𝑠 [𝑛] − moslashtirilgan boshqaruv signali,
𝑎, 𝑏 − masshtablash koeffitsiyentlari.
Shovqin ta’sirini kamaytirish uchun raqamli past chastotali filtrlar qo‘llaniladi,
masalan:
634
𝑦[𝑛] = 𝛼𝑦[𝑛 − 1] + (1 − 𝛼)𝑢𝑠 [𝑛]
Boshqaruv algoritmi Filtrlashdan so‘ng signallar yopiq konturli boshqaruv
algoritmlarida ishlatiladi. FPV dronlarda eng ko‘p qo‘llaniladigan usul – PID
boshqaruv algoritmidir:
𝑑𝑒(𝑡)
𝑢𝑃𝐼𝐷 (𝑡) = 𝐾𝑝 𝑒(𝑡) + 𝐾𝑖 ∫ 𝑒(𝑡)𝑑𝑡 + 𝐾𝑑
𝑑𝑡
bu yerda:
𝑒(𝑡) − talab etilgan va haqiqiy holat orasidagi xatolik,
𝐾𝑝 , 𝐾𝑖 , 𝐾𝑑 − PID koeffitsiyentlari.
Ijrochi mexanizmlarni boshqarish PID algoritmi natijasida hosil bo‘lgan
boshqaruv signallari elektron tezlik regulyatorlariga (ESC) uzatiladi va
motorlarning aylanish tezligini belgilaydi. Shu tariqa operator tomonidan
yuborilgan signal dronning real harakatiga aylantiriladi.
Umumiy kechikish modeli qabul qilish va qayta ishlash jarayonining
kechikishi quyidagicha baholanadi:
𝑇𝑟𝑥+𝑐𝑡𝑟𝑙 = 𝑇𝑑𝑒𝑚𝑜𝑑 + 𝑇𝑑𝑒𝑐𝑜𝑑𝑒 + 𝑇𝑀𝐶𝑈
Qabul qilgichda signalni qayta tiklash va mikrokontrollerda boshqaruv
signallarini qayta ishlash FPV dronlarning real vaqt rejimida barqaror va aniq
ishlashini ta’minlaydi. Ushbu bosqichlardagi algoritmlarning samaradorligi
tizimning umumiy kechikishi va uchish sifati bilan bevosita bog‘liq.
Foydalanilgan adabiyotlar ro‘yxati:
1. Oppenheim A.V., Schafer R.W. Raqamli vaqtli signallarni qayta ishlash. – Toshkent:
Fan va texnologiya, 2016. – 640 bet.
2. Lyons R.G. Raqamli signalni qayta ishlash asoslari. – Toshkent: Ilm Ziyo, 2018. – 520
bet.
3. Valavanis K.P., Vachtsevanos G.J. Uchuvchisiz uchish apparatlari asoslari. –
Toshkent: Texnika nashriyoti, 2019. – 710 bet.
4. Buttazzo G.C. Hard Real-Time Computing Systems: Predictable Scheduling
Algorithms and Applications. – Springer, 2011. – 480 bet.
5. Laplante P.A. Real-Time Systems Design and Analysis. – 4th ed. – IEEE Press, 2011. –
590 bet.
TRАNSFORMER MODELLARINI NOZIK SOZLASH: MODEL
ISHLАSHINI YАXSHILАSH USULLАRI
Abdullayev Sanjarbek Baxodirovich, O‘zR Harbiy xavfsizlik va mudofaa universiteti,
katta o‘qituvchi sanjarbekabdullayev992@gmail.com
Annotatsiya. Ushbu maqolada transformer asosidagi katta til modellarini fine-tuning
qilishni optimallashtirish usullari tahlil qilinadi. PEFT metodlari, ma’lumot sifati,
giperparametr sozlash va regularizatsiyaning model aniqligi hamda resurs samaradorligiga
ta’siri ko‘rib chiqilib, yuqori natijalar resurs tejalishi bilan ta’minlanishi ko‘rsatiladi.
Kalit so‘zlar: Transformer, Fine-tuning, PEFT, LoRA, Prompt tuning.
Abstract. This article analyzes optimization approaches for fine-tuning large language
models based on the transformer architecture. The impact of PEFT methods, data quality,
hyperparameter tuning, and regularization on model accuracy and resource efficiency is
examined, demonstrating that high performance can be achieved while reducing computational
costs.
635
Keywords: Transformer, Fine-tuning, PEFT, LoRA, Prompt tuning.
Аннотация. В статье анализируются методы оптимизации процесса тонкой
настройки крупных языковых моделей на основе архитектуры трансформера.
Рассматривается влияние методов PEFT, качества данных, настройки гиперпараметров
и регуляризации на точность модели и эффективность использования ресурсов, показывая
возможность достижения высоких результатов при снижении вычислительных затрат.
Ключевые слова: Transformer, Fine-tuning, PEFT, LoRA, Prompt tuning.
Kirish. So‘nggi yillarda sun’iy intellekt sohasida transformer arxitekturasi
asosidagi modellar tabiiy tilni qayta ishlash (NLP), kompyuter ko‘rishi va
multimodal tizimlarda yetakchi yondashuvga aylandi [1]. Transformer arxitekturasi
birinchi marta 2017-yilda taklif etilgan bo‘lib, u rekurrent va konvolyutsion
tarmoqlardan farqli ravishda to‘liq e’tibor (self-attention) mexanizmiga asoslanadi
[1]. Ushbu mexanizm uzun kontekstlarni samarali qayta ishlash va parallel
hisoblash imkonini beradi [1]. Katta hajmdagi ma’lumotlarda oldindan o‘qitilgan
(pretrained) modellarni maxsus vazifalar uchun moslashtirish jarayoni fine-tuning
deb ataladi [2]. Fine-tuning yondashuvi hisoblash resurslarini tejash va kam
ma’lumotli sohalarda yuqori aniqlikka erishish imkonini beradi [2].
Transformer arxitekturasi asoslari
Transformer modeli encoder va decoder bloklaridan tashkil topgan bo‘lib,
har bir blok ko‘p boshli e’tibor (multi-head attention) va feed-forward
qatlamlardan iborat [1]. Self-attention mexanizmi har bir tokenning boshqa
tokenlarga nisbatan ahamiyatini hisoblaydi.
BERT modeli encoder arxitekturasiga asoslangan bo‘lib, ikki tomonlama
kontekstni hisobga oladi [2]. GPT oilasiga mansub modellar esa decoder asosida
qurilgan va autoregressiv tarzda ishlaydi [3]. Oldindan o‘qitish jarayonida
modellar katta korpuslarda umumiy til qonuniyatlarini o‘rganadi va semantik
hamda sintaktik bilimlarni shakllantiradi [2][3].
Fine-tuning tushunchasi va usullari. Fine-tuning – bu oldindan o‘qitilgan
model parametrlarini ma’lum vazifaga moslashtirish jarayonidir [4]. An’anaviy
yondashuvda modelning barcha qatlamlari qayta o‘qitiladi, bu esa katta hisoblash
quvvatini talab qiladi [4].
Parameter-Efficient Fine-Tuning (PEFT). To‘liq fine-tuning barcha
parametrlarni o‘qitishni talab qiladi, natijada xotira va hisoblash xarajatlari ortadi.
PEFT metodlari esa asosiy og‘irliklarni muzlatib, faqat qo‘shimcha kichik
parametrlarni o‘qitadi.
LoRA (Low-Rank Adaptation) model og‘irliklariga past rangli matritsalar
qo‘shish orqali moslashuvni ta’minlaydi [4]. Asosiy parametrlar o‘zgarmaydi,
natijada GPU xotira sarfi kamayadi va aniqlik deyarli saqlanadi.
Adapter modullari transformator qatlamlari orasiga kichik neyron bloklar
qo‘shadi [5]. Har bir yangi vazifa uchun alohida adapter saqlanishi mumkin, bu
ko‘p vazifali tizimlarda qulaylik yaratadi.
Prompt tuning va Prefix tuning model parametrlarini emas, balki kirish
reprezentatsiyalarini optimallashtirishga asoslanadi [6][7]. Bu usullar ayniqsa katta
til modellarida samarali natija beradi.
Fine-tuning bosqichlari:
636
1. Ma’lumot tayyorlash – ma’lumotlarni tozalash, tokenizatsiya va
train/validation/test ga ajratish [2].
2. Model tanlash – vazifaga mos pretrained modelni tanlash (masalan,
BERT, RoBERTa, GPT) [2][3].
3. Giperparametr sozlash – learning rate, batch size, epoch soni kabi
parametrlarni optimallashtirish [4].
4. Regularizatsiya – overfittingni oldini olish uchun dropout va weight
decay qo‘llash [4].
5. Baholash – accuracy, F1-score yoki perplexity kabi metrikalar orqali
natijani o‘lchash [2].
Fine-tuning jarayonida learning rate odatda kichik qiymatda tanlanadi,
chunki model allaqachon umumiy bilimga ega bo‘ladi [4]. PEFT usullari ushbu
muammolarni qisman hal qiladi va sanoat miqyosida qo‘llashni osonlashtiradi
[5][6]. Transformer modellarini fine-tuning qilishni yaxshilash bir nechta asosiy
yo‘nalishlarda amalga oshiriladi.
1-rasm. Fine-Tuning usullarida xotira sarfi
Birinchi yo‘nalish – Parameter-Efficient Fine-Tuning (PEFT). To‘liq finetuning barcha parametrlarni o‘qitishni talab qiladi, bu esa xotira va hisoblash
xarajatlarini oshiradi [4]. PEFT metodlari esa asosiy og‘irliklarni muzlatib, kichik
qo‘shimcha parametrlarni o‘qitadi.
Agar to‘liq fine-tuningda barcha parametrlar yangilansa:
𝜃 ∈ ℝ𝑑×𝑑
unda train qilinadigan parametrlar soni:
Param𝐹𝑢𝑙𝑙 = 𝑑 2
PEFT da esa faqat kichik qo‘shimcha parametrlar o‘qitiladi.
LoRA (Low-Rank Adaptation) modeli asosiy og‘irlik matritsalarini to‘liq
qayta o‘qitmasdan, ularga past rangli qo‘shimcha matritsalar qo‘shish orqali
moslashuvni ta’minlaydi [4]. Ushbu yondashuvda asosiy parametrlar muzlatiladi
va faqat kichik o‘lchamli qo‘shimcha parametrlar optimallashtiriladi. Natijada
GPU xotira sarfi sezilarli kamayadi, model aniqligi esa deyarli saqlanadi.
LoRA da og‘irlik matritsasi quyidagicha yangilanadi:
𝑊 ′ = 𝑊 + Δ𝑊
bu yerda og‘irlik o‘zgarishi:
Δ𝑊 = 𝐵𝐴
637
Bu yerda:
𝐴 ∈ ℝ𝑟×𝑑 , 𝐵 ∈ ℝ𝑑×𝑟 , 𝑟 ≪ 𝑑
Bu yerda:
𝑊 ∈ ℝ𝑑×𝑑 — muzlatilgan asosiy og‘irlik matritsasi
𝑟— past rang (rank)
𝑑— model o‘lchami
Train qilinadigan parametrlar soni
To‘liq fine-tuningda:
Param𝐹𝑢𝑙𝑙 = 𝑑 2
LoRA da esa train qilinadigan parametrlar:
Param𝐿𝑜𝑅𝐴 = 2𝑟𝑑
Nisbati:
Agar 𝑟 ≪ 𝑑bo‘lsa:
Param𝐿𝑜𝑅𝐴 2𝑟𝑑 2𝑟
= 2 =
Param𝐹𝑢𝑙𝑙
𝑑
𝑑
2𝑟
→0
𝑑
Bu LoRA ning parametr samaradorligini matematik asoslaydi.
2-rasm. Fine-Tuning usullarida o‘qitiladigan parametrlar
Adapter moduli transformator qatlam chiqishiga qo‘shimcha residual blok
sifatida qo‘shiladi va quyidagicha ifodalanadi:
ℎ′ = ℎ + 𝑊𝑢𝑝 𝜎(𝑊𝑑𝑜𝑤𝑛 ℎ)
Bu yerda 𝑊𝑑𝑜𝑤𝑛 va 𝑊𝑢𝑝 past o‘lchamli proyeksiya matritsalari bo‘lib, 𝑟 ≪ 𝑑sharti
bajariladi. Train qilinadigan parametrlar soni 2𝑑𝑟ga teng bo‘lib, bu to‘liq finetuningdagi 𝑑 2 parametrga nisbatan sezilarli darajada kamdir. Shu sababli adapter
modullari ko‘p vazifali tizimlarda samarali va xotira tejamkor yechim hisoblanadi.
Prompt tuning model parametrlarini emas, balki kirish embeddinglarini
optimallashtirishga asoslanadi [6]. Prefix tuning esa generativ modellarda
qo‘shimcha prefiks vektorlarini o‘rganadi [6]. Ushbu usullar ayniqsa katta
LLMlarda samarali natija beradi.
Ikkinchi yo‘nalish – ma’lumot sifatini yaxshilah. Fine-tuning natijasi
ma’lumot sifati bilan bevosita bog‘liq [2]. Data augmentation usullari (sinonim
638