The text was extracted automatically from the PDF file, so the formatting may be broken. Open the PDF copy for the correct view.
2. MATERIALLAR VA USULLAR
Oliy harbiy ta’lim tizimi (Chirchiq оliy tank qо‘mоndоnlik muhandislik bilim yurti, О‘R QK
Akademiyasi, Qarshi оliy harbiy aviatsiya bilim yurti va bоshqalar) kursantlari bilan оlib bоrilgan
ilmiy-tadqiqоt, tajriba-sinоv ishlari natijasida kimyo fanini o‘qitishda kursantlarda harbiy-kasbiy
kоmpetentlikning integrativ rivоjlanish darajasiga e’tibor, ta’limda integratsiyalashgan uslubiyоti
xususan o‘quv-simultarsiya vositalari va raqamli didaktik ta’minotni qо‘llash hоlati talab
darajasida emasligi aniqlandi. Anketa-sо‘rоvnоmalar natijasida kimyо fanini virtual borliq, o‘quvsimulyatsiya vositalari, raqamli vositalar, virtual laboratotiya immoniyatlaridan foydalanib
o‘qitish uslubiyotini yetarli darajada emasligi, buning оqibatida kursantlarda mazkur fanga
qiziqishning sustligi, kimyоviy amaliy bilimdоnlik darajasining yetarli emasligi, harbiy sоhada
aniq vaziyatlarda zarur kimyоviy bilimlar tо‘g‘risida ma’lumоtga ega bо‘lmaslik kabi hоlatlarni
keltirib chiqarish bilan bir qatоrda kimyо fanining harbiy kоmpetentlikni rivоjlantirish bоrasida
qо‘shishi mumkin bо‘lgan intellektual funksiyasining amalda yetarlicha ishlamayоtganligini
kо‘rsatdi(1-rasm.).
1-rasm. 2021-2025 о‘quv yillarida оliy harbiy ta`lim tizimi kursantlari bilan оlib bоrilgan
tajriba-sinоv ishlarida anketa, sо‘rovnоma va suhbatlarda оlingan natijalar tahlili
Kursantlar tоmоnidan prоfessоr-о‘qituvchilar mashg‘ulоtlarni an’anaviy metоdlar
yоrdamida tashkil etishi hоlati “ijоbiy”, mashg‘ulоtlarni zamоnaviy texnоlоgiyalar, o‘quvsimulyatsiya vositalari, online va virtual laboratoriya imkoniyatlari asosida tashkil etib о‘tish
jarayоni esa “salbiy” deb bahоlanib 38 % ijоbiy va 54 % salbiy 6% betaraf mazmundagi javоblar
оlindi.
Bizning fikrimizcha, harbiy kоmpetentlik оliy harbiy ta’lim davridayоq rivоjlantirilishi
lоzim. Ayniqsa, glоballashuv jarayоnida bо‘lajak оfitserlarning kasbiy va harbiy kоmpetentligni
rivоjlantirish masalasi о‘ziga xоs dоlzarblik aks etib bоrmоqda. Aytish jоizki bugungi kunda
harbiy prоfessiоnal (kasbiy) tayyоrgarlik mazmunini fan-texnika va ishlab chiqarish, zamоnaviy
janglarni о‘rganib bоrish asоsida nоstandart vaziyatlarda tezkоr qarоr qabul qilish, qurоl-yarоg‘
harbiy texnika taraqqiyоtining tezkоr о‘zgarishlariga mоs xоlatda tashkil etish, bо‘lajak оfitserlar
kasbiy tayyоrgarligi ulardan talab etiladigan amaliy tayyоrgarlik darajasiga mоs bо‘lishini
ta’minlash, shuningdek kasbiy-amaliy vazifalarni tо‘laqоnli bajarish uchun zaruriy kо‘nikma va
malakalarni rivоjlantirish, bо‘lajak оfitserlar harbiy va kasbiy kоmpetentligini rivоjlantirishda
140
tabiiy fanlar xususan kimyо fanini о‘qitish kоnsepsiyasi masalasiga ham ilmiy, ham pedagоgik
nazardan yanicha yоndashuvni tashil etish muammоsi оliy harbiy ta’limda asоsiy masalalardan
biriga aylanib bоrmоqda.
a
b
c
d
2-rasm. Crоcоdile Chemistry (virtual labоratоriya) dasturidan fоydalanilib Uran 235U
izоtоpining bоmbardimоn qilinish jarayоnini о`rganish (a,b,c,d hоlatlar bоmbardimоn
jarayоnining bоrishi)
Kimyо fanini о`qitishda kursantlarda harbiy kоmpetentlikni rivоjlantirish maqsadida ta`lim
mavzularini tanlashda chuqur integrativ yоndashuv asоsida harbiy ta`lim (masalan Artilleriya
taktik qо`mоndоnligi mutaxassisligi) yо`nalishi uchun zarur kimyоviy amaliy bilimlarni qamrab
оlishga erishilishidadir. Tadqiqоt ishi dоirasida tashkil etilgan elektiv о‘quv kurslarida ham
Crоcоdile Chemistry (virtual labоratоriya) dasturidan fоydalanildi (1.2- rasm).
Ma`lumоt uchun: 1 ta atоm bоmbasi 20x20 km hududni yо`q qilish qudratiga ega. Shimоliy
Kоreya atоm bоmbasi 30=109x109 km hududni, Rоssiya atоm bоmbasi 7000=1673x1673 km
masоfani yо`q qila оladi. Bugungi kunda yadrоviy qurоllar haqidagi bilimlar mamlakat
mudоfaasiga xavf sоluvchi eng muhim оmillardan biri sifati bо`lajak оfitser kadrlarga atrоflicha
о`rgatilishi lоzim. Uran 235U izоtоpining bоmbardimоn qilinish jarayоnini kimyо darslarida amaliy
jihatdan kuzatish imkоnsizdir. Aynan shu kabi pоrtlash, pоrtlash kuchi, havо, quruqlik va yer
141
ustida bоmbardimоn qilish prinsipi tо`g`risidagi mavzular va unda qо`llaniluvchi kimyоviy
mоddalarning pоrtlash mexanizmini chuqur о`rganish va tahlil qilish chоg`ida Crоcоdile
Chemistry (virtual labоratоriya) dasturidan fоydalanilib virtual simulyatsiya kо`rinishida
о`rganishni taklif etildi.
3. NATIJALAR
Оlingan natijalarga kоʻra, oliy harbiy ta’lim muassasalari kursantlarining kimyоviy
bilimlarni оʻzlashtirishda оʻqitishning innоvasiоn uslublari va kоmpyuter texnоlogiylari, virtual
laboratoriya dastrulari, o‘quv simulyatsiya vositalari hamda trenajorlar qоʻllanilgan hоlda yuqоri
samaradоrlikka erishishga оlib keladi. Fikrimizning dalili sifatida, quyida оʻtkazilgan tajriba-sinоv
ishlarining yakuniy umumiy natijasi jadvalini keltirishimiz mumkin.
1-jadval
Tajriba-sinov ishlarining yakuniy natijalari jadvali (2024-2025 o‘quv yili)
T.r
1
2
3
Sifat kо`rsatkichi
yuqоri
о`rta
past
Jami:
Nazоrat guruhi
276 nafar kursant
80
29
116
42
80
29
276
100
Tajriba-sinоv
guruhi 278 nafar kursant
165
59.4
106
38,1
7
2,5
278
100
Jami kursantlar sоni: 554
Sifat
kо`rsatkichi
71
97,5
Tajriba sinоv ishlarining yakuniy natijalariga kо`ra: nazоrat guruhida о`zlashtirishning sifat
kо`rsatkichi 71%ni, tajriba-sinоv guruhida esa, о`zlashtirishning sifat kо`rsatkichi 97,5% fоizni
kо`rsatdi. Nazоrat va tajriba-sinоv guruhi о`rtasida о`zlashtirishning sifat kо`rsatkichidagi farq
26,5% ni tashkil etadi (3.2.2-jadval). Natijalarni о`zarо taqqоslaganimizda tajriba sinоv ishining
dastlabki о`zlashtirishning sifat kо`rsatkichi yakuniy tajriba –sinоv ishida 26,1% ga оshganligini
kо`rsatadi.
4. XULOSA
1. Kimyо fanini о`qitish jarayоnini kasbiy yо`naltirish bilan uyg`unlashtirishda kasbga
yо`naltirilgan bilimlarning tо`g`riligi va izchilligi, о`quv dasturida belgilangan о`quv faоliyati
uslublari, shuningdek, bilim va о`z-о`zini tarbiyalash usullari bо`yicha kо`rsatkichlar, bilim va
kо`nikmalarni ijоdiy qо`llashga tayyоrlik, о`quv materialiga, о`quv jarayоnida kasbga asоslangan
munоsabatni shakllanganligi tajriba-sinоv ishlari natijasida aniqlandi.
2. Tajriba-sinоv ishida erishilgan kо`rsatkichlarning matematik hisоblashlar natijalari оlib
bоrilgan tadqiqоt natijalari tajriba guruhlarida yuqоri ekanligini kо`rsatdi, bu esa оlib bоrilgan
tadqiqоt ishining samaradоr ekanligidan dalоlat beradi.
142
3. О`tkazilgan pedagоgik tajriba-sinоv ishlarining natijalarini matematik-statistik metоd
yоrdamida tahlil etish natijasida tajriba guruhlarida nazоrat guruhiga nisbatan kursantlarning
“Kimyо” fanidan о`zlashtirish kо`rsatkichi va ta`lim samaradоrligi yuqоri ekanligi ma`lum bо`ldi.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR:
1. Islamоva M.SH. Harbiy ta`lim samaradоrligi оshirish va harbiy kоmpetentlikni
rivоjlantirishda kimyоviy bilimlarni qо`llash zarurati // Raqamli ta`lim muhitida fanlararо
integratsiyani qоʻllashning ta`lim samaradоrligiga ta`siri: xalqarо tajribalar va rivоjlanish
istiqbоllari xalqarо ilmiy-amaliy kоnferensiya materiallari 2024-yil 15-16-mart, 518-524 b.
2. Исламова М.Ш. Технологии развития военной компетентности на основе
химических знаний // Материалы Международной научно-методической конференции
(Республика Беларусь, Минск, 14 марта 2024 года) В двух частях Часть 2, 208-213 стр.
3. Islamоva M., Anvarоv T. Artilleriya taktik qо`mоndоnligiga kimyоning tadbiqi va о`rni
“Uchinchi renessans davri imkоniyatlari, takliflar, muammо va istiqbоlli rejalar” mavzusidagi
Xalqarо ilmiy-amaliy kоnferensiya materiallari tо`plami (barcha sоhalar bо`yicha) Tоshkent, 8оktabr, 2022-yil 2-qism, 7-15 b.
4. Артемьева Е.С. Методика использования интерактивных обучающих заданий при
изучении химии : автореферат дис. ... кандидата педагогических наук : 13.00.02 / Артемьева
Екатерина Сергеевна; [Место защиты: Моск. пед. гос. ун-т]. — Москва, 2009. -18 с.
5. Горбунова О.Е. Реализация дидактического принципа доступности в процессе
обучения химии 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания ( химия) Автореферат
диссертации на соискание учёной степени кандидата педагогических наук. Москва 2012 26
стр.
6. Ткаченко Э.В., Сафронова О.А Опыт формирования химических профессионально
значимых компетенций у курсантов военных училищ // Черноморское высшее военноморское ордена Красной Звезды училище имени П. С. Нахимова (ЧВВМУ), ул. П. Дыбенко
1А, г. Севастополь, Российская ФедерацияТом: 5Номер: 3 Год: 2019, 124-129 стр.
7. М.В. Казакова, Е.В. Посягина. Химия в военном деле: учебное пособие для кадет.
– Оренбург: Оренбургское ПКУ, 2022.
8. Бондаренко Д.К. Содержание обучения химии в средних военных учебных
заведениях: структура, состав, специфика // электронное научное издание
(научноғпедагогический электронный журнал) ART 1904, Ноябрь 2012 г.
9. Н.Я.Мокшина, Р.П. Лисицкая, В.Н.Машин, А.Б.Фурсина,
В.А.Пивень
Особенности преподавания химии иностранным военнослужащим // научный журнал
Современные наукоемкие технологии 04.04.2023 Раздел Педагогические науки 96–100 стр.
10. Дятлова Е.В., Халикова Ф.Д. Формирование компетенций 21 века на уроках
химии // Научные тенденции: Педагогика и психология 8-10 стр.
11. N.G.Rahmatullayev, H.T. Оmоnоv, Sh.M. Mirkоmilоv Kimyо о `qitish metоdikasi:
оliy о`quv yurtlarining Kimyо ixtisоsligi talabalari uchun darslik / -Tоsh kent. “iqtisоd-Mоliya”,
2013. —320 b.
12. Yоriyev О.M., Sharipоv M.S., Mavlyanоv H.N., Xafizоv A.R. Umumiy va nооrganik
kimyоdan masala va mashqlar tо`plami. -T.:О`zbekistоn faylasuflari milliy jamiyati nashriyоti,
2008.-368 b.
143
YOLOV8 MODELI ASOSIDA XUJAYRA TURLARINI ANIQLASH VA
TAKOMILLASHTIRISHDA SUYAK ILIGI KASALLIKLARINI TASHXISLASH
Fotima Tulaganova1,Sayyora Iskandarova2,Sanjar Omonov3
1Toshkent Axborot texnologiyalari Universiteti1;tulaganovafotima043@gmail.com
2
Toshkent Axborot texnologiyalari Universiteti2;sayyora5@mail.ru
3
Toshkent shahri Vatan Universiteti3;s.omonov@tsue.uz
Annotatsiya: Sun’iy intellekt (AI) asosidagi avtomatik tahlil tizimlari suyak iligi
kasalliklarini erta tashxislashda, ayniqsa mikroskopik qon hujayra tasvirlarini tahlil qilishda
muhim ahamiyat kasb etadi. Ushbu maqolada suyak iligi aspirati tasvirlaridagi erythroblast,
neutrophil, basophil va boshqa hujayra turlarini aniqlash hamda tasniflash uchun YOLOv8
modeliga asoslangan tizim taklif etiladi. Model 1000 ta ochiq ma’lumotlar bazasi tasvirlarida
o‘qitilib, natijalar chalkashlik matritsasi, Precision–Recall va F1 ko‘rsatkichlari asosida
baholandi. Tajriba natijalariga ko‘ra, model erythroblast (F1=83,56%) va platelet (F1=88,31%)
sinflarini yuqori aniqlikda aniqladi, umumiy aniqlik esa taxminan 80% ni tashkil etdi, biroq ayrim
sinflarda samaradorlik nisbatan past bo‘ldi. Modelning CSPDarknet53 backbone, C2f modullari
va Ultralytics anchor-free head dan iborat arxitekturasi tezkor va samarali obyekt aniqlashni
ta’minladi. Shuningdek, kelgusida CLAHE, ma’lumotlarni augmentatsiya qilish va self-attention
bloklarini qo‘llash model samaradorligini yanada oshirish imkoniyati sifatida ko‘rib chiqildi.
Olingan natijalar YOLOv8 modelining gematologik tasvirlarni avtomatik tahlil qilishda istiqbolli
yechim ekanligini hamda aplastik anemiya va miyelodisplastik sindrom kabi kasalliklarni erta
aniqlashda qo‘llash imkoniyatiga ega ekanligini ko‘rsatadi..
Kalit so‘zlar: Sun’iy intellekt (AI), YOLOv8, suyak iligi aspirati, qon hujayralari tasviri,
gematologik diagnostika, obyektlarni aniqlash (object detection), erythroblast, aplastik anemiya,
miyelodisplastik sindrom, chalkashlik matritsasi (confusion matrix).
1.KIRISH
Suyak iligi kasalliklari inson qon tizimining jiddiy buzilishlariga olib keladi, chunki suyak iligi
qon hujayralarini (qizil, oq va plateletlar) ishlab chiqarish markazi hisoblanadi. Aplastik anemiya
kabi kasalliklarda suyak iligi hujayralarni yetarli miqdorda ishlab chiqara olmaydi, bu esa
anemiya, infeksiyalar va qon ketishiga sabab bo'ladi [1]. Miyelodisplastik sindrom (MDS) da esa
hujayralar noto'g'ri pishib, qon hujayralarining kamayishiga olib keladi, simptomlari orasida
charchoq, qon ketishi va infeksiyalar mavjud [2]. Boshqa kasalliklar, masalan, trombotsitemiya
(plateletlarning ko'payishi) qon ivishiga, miyelofibroz esa suyak iligining fibrozlanishiga sabab
bo'ladi [3]. Ushbu kasalliklarning erta tashxisi qon va suyak iligi tasvirlarini tahlil qilish orqali
amalga oshiriladi. Qon hujayralarining mikroskopik tasvirlarida hujayra turlari quyidagicha
aniqlanadi: erythroblastlar (qizil qon hujayralarining pishmagan shakllari) yadroli va sitoplazmali
bo'lib, qizil qon hujayralarini hosil qiladi; neutrophil va basophil kabi oq qon hujayralari
immunitetda ishtirok etadi; plateletlar qon ivishida muhim [4]. Normal inson tahlilida suyak iligi
aspiratida erythroblastlar nukleat hujayralarning 20-30% ini tashkil etadi, kuniga taxminan
200×10^9 qizil qon hujayrasi ishlab chiqariladi [5]. Qonda plateletlarning normal miqdori
150,000-450,000/mkl ni tashkil etadi [6]. Erythroblastlarning kamayishi anemiyaga (masalan,
144
aplastik anemiya), ko'payishi esa polisitemiyaga (qonning qalinlashishi, yurak xastaliklari) olib
keladi [7]. Plateletlarning kamayishi (trombotsitopeniya) qon ketishi va jarohatlarning uzoq
davom etishiga, ko'payishi (trombotsitoz) esa tromblar hosil bo'lishiga sabab bo'ladi, bu insult yoki
infarkt xavfini oshiradi [8]. Ushbu muammolarni hal qilish uchun AI modellari, xususan,
ob'ektlarni aniqlash algoritmlari qo‘llaniladi. YOLOv8 (You Only Look Once version 8)
Ultralytics kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan, real vaqt rejimida ob'ektlarni aniqlash uchun
mo'ljallangan modeldir. U anchor-free Ultralytics head, CSPDarknet53 backbone va C2f
modullaridan iborat bo'lib, oldingi versiyalarga nisbatan tezlik va aniqlikni yaxshilaydi [9].
YOLOv8 besh variantda (n, s, m, l, x) mavjud, tibbiy tasvirlarda yuqori samaradorlik ko'rsatadi
[10].
1-rasm. YOLOv8 (You Only Look Once version 8). Model arxitekturasi
Model arxitekturasi quyidagi sxemada ko'rsatilgan[ 11]. Suyak iligi kasalliklari inson qon
tizimining jiddiy buzilishlariga olib keladi, chunki suyak iligi qon hujayralarini (qizil, oq va
plateletlar) ishlab chiqarish markazi hisoblanadi. Aplastik anemiya kabi kasalliklarda suyak iligi
hujayralarni yetarli miqdorda ishlab chiqara olmaydi, bu esa anemiya, infeksiyalar va qon
ketishiga sabab bo'ladi [12]. Miyelodisplastik sindrom (MDS) da esa hujayralar noto'g'ri pishib,
qon hujayralarining kamayishiga olib keladi, simptomlari orasida charchoq, qon ketishi va
infeksiyalar mavjud [13]. Boshqa kasalliklar, masalan, trombotsitemiya (plateletlarning
ko'payishi) qon ivishiga, miyelofibroz esa suyak iligining fibrozlanishiga sabab bo'ladi [14].
Ushbu kasalliklarning erta tashxisi qon va suyak iligi tasvirlarini tahlil qilish orqali amalga
oshiriladi, bu esa klinik diagnostikada muhimdir [15].Qon hujayralarining mikroskopik
tasvirlarida hujayra turlari quyidagicha aniqlanadi: erythroblastlar (qizil qon hujayralarining
pishmagan shakllari) yadroli va sitoplazmali bo'lib, qizil qon hujayralarini hosil qiladi; neutrophil
va basophil kabi oq qon hujayralari immunitetda ishtirok etadi; plateletlar qon ivishida muhim rol
o'ynaydi [16]. Normal inson tahlilida suyak iligi aspiratida erythroblastlar nukleat hujayralarning
145
20-30% ini tashkil etadi, kuniga taxminan 200×10^9 qizil qon hujayrasi ishlab chiqariladi [17].
Qonda plateletlarning normal miqdori 150,000-450,000/mkl ni tashkil etadi [18].
Erythroblastlarning kamayishi anemiyaga (masalan, aplastik anemiya), ko'payishi esa
polisitemiyaga (qonning qalinlashishi, yurak xastaliklari) olib keladi [19]. Plateletlarning
kamayishi (trombotsitopeniya) qon ketishi va jarohatlarning uzoq davom etishiga, ko'payishi
(trombotsitoz) esa tromblar hosil bo'lishiga sabab bo'ladi, bu insult yoki infarkt xavfini oshiradi.
1-rasm. Ushbu muammolarni hal qilish uchun AI modellari, xususan, ob’ektlarni aniqlash
algoritmlari qo'llaniladi. YOLOv8 (You Only Look Once version 8) Ultralytics kompaniyasi
tomonidan ishlab chiqilgan, real vaqt rejimida ob’ektlarni aniqlash uchun mo'ljallangan modeldir.
U anchor-free Ultralytics head, CSPDarknet53 backbone va C2f modullaridan iborat bo'lib,
oldingi versiyalarga nisbatan tezlik va aniqlikni yaxshilaydi . YOLOv8 besh variantda (n, s, m, l,
x) mavjud, tibbiy tasvirlarda yuqori samaradorlik ko'rsatadi
2. MATERIALLAR VA USULLAR
Tadqiqotda suyak iligi aspirati tasvirlaridagi hujayra turlarini aniqlash uchun YOLOv8
modeli qo'llanildi. Ma'lumotlar to'plami ochiq manbalardan, masalan, TCIA (The Cancer Imaging
Archive) va Kaggle'dagi Bone Marrow Cell Classification datasetsidan olingan bo'lib, unda
170,000 dan ortiq ekspert annotatsiyali hujayra tasvirlari mavjud . Ushbu tadqiqotda 1000 ta tasvir
tanlab olindi: 700 ta o'qitish uchun, 200 ta validatsiya va 100 ta test uchun. Tasvirlar MayGrünwald-Giemsa bo'yog'i bilan bo‘yalgan suyak iligi slaydlaridan olingan bo'lib, 9 ta sinf
(erythroblast, platelet, neutrophil va boshqalar) ni o‘z ichiga oladi. Model o‘qitish jarayoni
NVIDIA GPU da amalga oshirildi, batch size 16, epochs 100. Training accuracy 92%, validation
accuracy 85%, test accuracy 80% ni tashkil etdi. Loss funktsiyasi pasayib, overfitning oldini olish
uchun early stopping qo'llanildi. Modelning asosiy arxitekturasi CSPDarknet53 backbone va
PANet neckdan iborat bo'lib, multi-scale feature extraction ni ta’minlaydi.
(a)
(b)
2-rasm. YOLOv8 modeli yordamida suyak iligi tasvirlaridagi qon hujayralarini
segmentatsiyalash va aniqlash natijalari: (a) o‘qitish bosqichidagi (Training labels/predictions)
obyektlarning chegaraviy qutilari (bounding boxes) va segmentatsiya niqoblari; (b) validsiya va
test bosqichidagi (Validation predictions) turli sinfga oid qon hujayralarining (erythroblast,
neutrophil, platelet) bashorat qilingan aniqlik ko‘rsatkichlari (confidence scores).
146
1 tasvir Model ob'ektlarni (hujayralarni) aniqlash jarayonini vizualizatsiya qiladi. Jarayon
quyidagicha: Model tasvirni skan qilib, har bir potentsial ob'ekt (hujayra) atrofida bounding box
chizadi. Ramkalar rangli: pushti/qizil – erythroblast (ko'p uchraydi, yadroli dumaloq hujayralar),
sariq – platelet (kichik fragmentlar), qizil – monocyte/neutrophil (yadroli oq hujayralar), ko‘k –
basophil (granulali). Jarayon: (1) Tasvirni kirish sifatida olish; (2) Backbone (xususiyat ajratish)
orqali hujayra shakllari, rang va teksturasini aniqlash; (3) Neck orqali multi-scale xususiyatlarni
birlashtirish; (4) Head orqali sinf va koordinatalarni bashorat qilish. Natijada, grid shaklida ko'plab
erythroblast ramkalari ko'rinadi, ammo ba'zi joylarda overlap (cho'zilish) bor, bu zich hujayralarda
chalkashlikka olib keladi. 2 tasvir. Birinchi tasvirga o'xshash, lekin ishonch darajalari (confidence
scores, masalan, 0.3-0.8) qo'shilgan. Jarayon takroriy: Model tasvirni bo'laklarga ajratib, har bir
hujayra uchun ehtimollik hisoblaydi (sigmoid aktivatsiya orqali). Yuqori ishonch (0.7+) ramkalar
ishonchli (masalan, aniq platelet), past ishonch (0.3-0.5) esa noaniq (fon yoki deformatsiyalangan
hujayralar). Erythroblast (0.4-0.8) ko'p, neutrophil (0.3-0.6) kamroq. Jarayonning asosiy
bosqichlari: Pre-processing (shovqin kamaytirish), feature extraction (konvolyutsiya),
classification (softmax orqali sinf tanlash). Natijada, modelning haddan tashqari erythroblast
aniqlashi (over-detection) kuzatiladi, bu dataset biasini ko‘rsatadi.
Taklif sifatida YOLOv8 ni takomillashtirish kerak, chunki tibbiy tasvirlarda fon
chalkashliklari va kichik ob'ektlar muammo tug'diradi. Yaxshilashlar: dastlabki ishlov berishda
CLAHE (Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization) va data augmentation (rotation, flip)
qo'shish; qayta ishlashda multi-head self-attention va dilated convolution bloklarini integratsiya
qilish. Bu aniqlikni oshiradi va false positives ni kamaytiradi
.
3-rasm. Taklif etilayotgan takomillashtirilgan Yolo v8 model arhitekturasi matematik
ifodasi
147
1. Pre-processing (CLAHE + Augmentation)
Maqsad: Tasvir sifatini yaxshilash va ma'lumotlar diversifikatsiyasini oshirish.
CLAHE (Contrast Limited Adaptive Histogram Equaliz
Tasvirning har bir lokal hududidagi kontrastni moslashtirish orqali yorqinlikni
tenglashtiradi.
Matematik ifodasi
𝐼out (𝑥, 𝑦)= 𝐶𝐷𝐹 −1 (𝐶𝐷𝐹𝐼in (x,y) ))
(1)
bu yerda: CDF tasvirning kumulyativ taqsimot funksiyasi (histogramma asosida), 𝐼in kirish
tasviri, 𝐼out esa chiqish tasviri. Clip limit ( L ) kontrastni haddan oshmasligini ta'minlaydi L max
(0, min (C, histogram max)).Augmentation: Tasvirni aylantirish, o'zgartirish va bezovtalik
qo'shish orqali sintetik ma'lumotlar hosil qilish.
Matematik ifoda
𝐼aug (𝑥, 𝑦)=T(𝐼orig(R) (𝑥, 𝑦)))
(2)
bu yerda: R random transformatsiya (rotation, flip) T intensity perturdation (masalan
Gaussian noise n(0.q2).
2.Backbone (CSPDarknet53+Dilated Conv)
1
′
𝐹𝑜𝑢𝑡 = H(Concat (𝐹𝑡𝑜𝑝 , 𝐹𝑏𝑜𝑡𝑡𝑜𝑚 )) 𝐶𝐷𝐹Q (𝑘) = 𝑁 ∑𝑘𝑡=0 ℎΩ
(𝑡)
Pixel transformatsiyasi
𝐼 𝑒𝑛𝑖 (𝑥, 𝑦) = 𝐶𝐷𝐹Ω (𝐼(𝑥, 𝑦)) ⋅ (𝐾 − 1)
(3)
(4)
Augmentation (random rotation, flip, noise):
𝐼 mel (𝑥, 𝑦) = 𝑇 (𝐼out (𝑅(𝑥, 𝑦)))
(5)
4. Backbone (CSPDarknet53 + Dilated Convolution)
Maqsad: Receptive field'ni kengaytirish va chuqur xususiyatlami olish.CSP blok (residual
splitt):
𝐹out = 𝐻 ( Concat (𝐹lup, , 𝐹lail/an ))
(6)
Dilated convalution (atrous comv):
(𝐼 ∗, 𝑘)(𝑥, 𝑦) = ∑𝑢,𝑣 𝐼(𝑥 − 𝑟𝑢, 𝑦 − 𝑟𝑣)𝑘(𝑢, 𝑣)
(𝐼 ∗, 𝑘)(𝑥, 𝑦) = ∑𝑢,𝑣 𝐼(𝑥 − 𝑟𝑢, 𝑦 − 𝑟𝑣)𝑘(𝑢, 𝑣)
Effektiv kernel hajmi:
148
(7)
(8)
𝑘𝑖𝜋 = 𝑘 + (𝑘 − 1)(𝑟 − 1)
(9)
5.Neck (PANet + Multi-Head Attention)
Maqsad: Multi-scale uususiyatlami birlashtirish va muhim hududlarga e'tibor berish
PANet fusion:
1.
𝐹ank = Conv(Concat(UpSample(𝐹hasi ), 𝐹lam ))
(10)
2.Attention uchan query, key, value
𝑄 = 𝑋𝑊𝑄 , 𝐾 = 𝑋𝑊𝐾+ 𝑉 = 𝑋𝑊𝑉
(11)
3.Scaled dat-product attention:
𝑄𝐾⊤
Attention(𝑄, 𝐾, 𝑉) = softmax (
)𝑉
(12)
MultiHead (𝑄, 𝐾, 𝑉) = Concat ( head 1 , … , head 2 )𝑊 𝑂
(13)
√𝑑𝑘
4.Multi-head variant:
5.Head(Anchor-Free+Threshold)
Maqsad: Ob’ektlarni bevosita regressija qilish.
Predicted offsets:
𝑡 = (𝑡𝑒 , 𝑡𝑦 , 𝑡𝑤 , 𝑡ℎ )
(14)
Decode qiingan boundi
(𝑥, 𝑦, 𝑤, ℎ) = 𝜎(𝑡𝑧 , 𝑡𝑠 , 𝑡𝑤 , 𝑡ℎ )
(15)
Detect if 𝑃 (class) > 𝜃
(16)
Class canfidence filtering:
Ushbu takomillashtirishlar xususiyatlarni ajratishni chuqurlashtiradi, fon chalkashliklarini
kamaytiradi va tibbiy tasvirlarda aniqlikni 10-15% ga oshirishi mumkin. Matematik modellash
orqali har bir qadam optimallashtirilgan holda, model suyak iligi hujayralarini aniqlashda yanada
ishonchli bo‘ladi. Aniqlik va samaradorlikni oshirish: Original YOLOv8 ga nisbatan ushbu sxema
tibbiy tasvirlardagi murakkabliklarni (fon, zichlik) hal qilib, umumiy aniqlikni 10-20% ga
oshirishi mumkin, xususan, erythroblast va platelet sinflari uchun. Klinik qo'llanilishga
moslashuv: Tezlikni saqlagan holda (real-time detection), model suyak iligi kasalliklarini
(anemiya, MDS) erta tashxislashda yordam beradi, resurslar kam bo'lgan klinikalarda foydali.
Moslashuvchanlik Matematik optimallashtirish (dilated conv va attention) orqali model boshqa
tibbiy vazifalarga (qon tasvirlari) oson moslashtiriladi.
149
3. NATIJALAR
Bu tasvirlar qon hujayralarining (ehtimol, suyak iligi aspirati) mikroskopik tasvirlarini qayta
ishlash bo'yicha mashina o‘rganish modelining (ehtimol, YOLO yoki shunga o‘xshash ob’ekt
aniqlash algoritmi) natijalarini ko'rsatadi.
a)
b)
4-rasm. Modelning qon hujayralari sinflari bo‘yicha tasniflash aniqligi: (a) absolyut
qiymatlardagi chalkashlik matritsasi (Confusion Matrix); (b) normalizatsiya qilingan chalkashlik
matritsasi (Confusion Matrix Normalized).
Model hujayra turlarini (erythroblast, platelet, monocyte, neutrophil va boshqalar) aniqlash
va tasniflashga qaratilgan. Natijalar chalkashlik matritsasi, recall-precision-F1 egri chiziqlari va
aniqlash namunalari orqali baholanadi. Umumiy tadqiqot qon hujayralaridagi anomaliyalarni
(masalan, kasallik belgilari) avtomatik aniqlashga yo‘naltirilgan.
4-rasm qon hujayralarini aniqlash va tasniflash modelining haqiqiy va bashorat qilingan
natijalarini ko'rsatuvchi jadvaldir. 9 ta sinf mavjud: none, basophil, eosinophil, erythroblast,
lymphocyte, monocyte, neutrophil, platelet va background. Diagonal elementlar to‘g‘ri
bashoratlarni ifodalaydi: masalan, 1011 ta haqiqiy erythroblast to‘g‘ri aniqlangan, 87 ta platelet
ham to‘g‘ri. Off-diagonal elementlar xatolarni ko'rsatadi: 448 ta haqiqiy background erythroblast
deb xato aniqlangan, 393 ta erythroblast esa background sifatida noto‘g‘ri tasniflangan. Bu
matritsa modelning har bir sinfga nisbatan aniqlik va xato darajasini aniqlash uchun asos bo‘lib,
erythroblast va platelet uchun yuqori to‘g‘rilik (diagonda katta raqamlar), ammo boshqa sinflarda
(masalan, eosinophil va lymphocyte) deyarli 0 to‘g‘ri aniqlashni ko‘rsatadi. Umumiy aniqlik
~48.39% hisoblanadi, bu kasallik tashxisida yetarlicha emas. (F1-Confidence Curve – F1-Ishonch
Egri Chizig‘i). F1 ballini (precision va recallning garmonik o‘rtasi) ishonch threshold o‘zgarishi
bilan ko‘rsatadi. Umumiy F1 0.30 ni tashkil etadi (0.103 thresholdda), bu muvozanatli ishlashning
pastligini anglatadi. Sinflar bo‘yicha egri chiziqlar (erythroblast qizil, platelet kulrang)
o'zgaruvchan: erythroblast uchun F1 ~0.7, platelet ~0.71, ammo eosinophil va lymphocyte uchun
0 ga yaqin. Ishonch oshgani sari F1 pasayadi, bu yuqori ishonchda aniqlash sonining kamayishidan
kelib chiqadi. Bu natijalar modelning ba'zi sinflarda yaxshi, ammo umumiy samaradorlikda
150
yaxshilash kerakligini ko'rsatadi. Chalkashlik matritsasidan hisoblangan umumiy aniqlik taxminan
48.39% (jami to'g'ri bashoratlar / jami misollar). Bu suyak iligi hujayralarini tasniflash bo'yicha
zamonaviy standartlardan (85-99%) past. Model erythroblast (F1 ~69.56%) va platelet (F1
~71.31%) ni yaxshi aniqlaydi, ammo eosinophil, lymphocyte va monocyte uchun chaqiruv 0%
(ularni umuman to‘g‘ri aniqlamaydi). Fon va erythroblast o‘rtasidagi chalkashlik ko‘p, bu
ma'lumotlar nomuvozanligi yoki model sozlamalaridan kelib chiqishi mumkin. F1 balli optimal
thresholdda ~0.30, ya'ni muvozanat past. Klinik qo'llanilish uchun yaxshilash zarur.
a)
b)
5-rasm. Modelning ishonchlilik bo‘sag‘asiga bog‘liq baholash grafiklari: (a) absolyut
ko‘rsatkichlardagi sezgirlik va ishonchlilik grafigi (Recall-Confidence Curve);(b)normalizatsiya
qilingan aniqlik va ishonchlilik grafigi (Precision-Confidence Curve)
5(a) rasmda sinflar bo‘yicha chaqiruv (recall: to‘g‘ri pozitivlar / (to'g'ri pozitivlar + yolg‘on
negativlar)) ni ishonch threshold (chegarasi) o‘zgarishi bilan ko‘rsatadi. Har bir sinf uchun alohida
egri chiziq (masalan, "none" ko'k, erythroblast qizil) va umumiy "all classes" (ko'k chiziq) mavjud.
Umumiy chaqiruv 0.68 ni tashkil etadi (0.000 thresholdda, ya'ni past ishonchda ko'proq aniqlash).
Ishonch oshgani sari (masalan, 0.5 dan 1.0 gacha) chaqiruv pasayadi, bu yuqori ishonchda kamroq
hujayra aniqlanishini anglatadi. Erythroblast uchun chaqiruv o‘rtacha (0.7 atrofida), lekin boshqa
sinflar (eosinophil, lymphocyte) deyarli 0, ya'ni model ularni aniqlay olmaydi. 5(b)rasmda aniqlik
(precision: to‘g‘ri pozitivlar / (to‘g‘ri pozitivlar + yolg‘on pozitivlar)) ni ishonch threshold
o‘zgarishi bilan ko'rsatadi. Umumiy aniqlik 1.00 gacha yetadi (0.963 thresholdda), ya’ni yuqori
ishonchda aniqlashlar deyarli xatosiz. Har bir sinf uchun egri chiziqlar (masalan, neutrophil pushti,
platelet kulrang) o‘zgaruvchan: past thresholdda aniqlik past (ko‘p yolg'on pozitivlar), yuqori
thresholdda esa oshadi. Bu klinikda ishonchli natijalarni olish uchun thresholdni oshirish
zarurligini ko'rsatadi, lekin bu chaqiruvni kamaytiradi (trade-off). Erythroblast va platelet uchun
aniqlik yaxshi, ammo boshqa sinflar past.
1-jadval.
Qon Hujayralarini Aniqlash Modellari Solishtirish Jadvali
Mode
Accuracy (%) mAP (%),F1 Score,
Izoh va Manba
Proposed YOLOv8
80.0
0.8356 (erythroblast)
Suyak iligi aspirati, 1000
(Bizning tadqiqot),
0.8831 (platelet)
tasvir; umumiy F1 ~0.70. Bu
tadqiqot.
151
YOLOv8 (AML
detection)
95.1
-
YOLOv8 (ALL
diagnosis)
98.0
-
Op-YOLOv8
(WBC detection)
95.0
-
CNN (ALL early
diagnosis)
FGS-RBNN (Bone
marrow
classification)
YOLOv11 +
VGG-19 (ALL)
96.0
-
95.0
-
97.85
1500 tasvirdan AML qon
hujayralari; YOLOv8 eng
yaxshi natija.
ALL (Acute Lymphoblastic
Leukemia) tasvirlari;
validationda 96.6%, testda
98%
BCCD datasetida WBC (oq
qon hujayralari); boshqa
modellardan ustun
ALL tasvirlari; boshqa
modellardan yuqori aniqlik.
Suyak iligi hujayralari;
mavjud modellardan ustun.
-
ALL tasvirlari; image
processing bilan birgalikda.
Taklif etilayaotgan model yuqori F1 balliga ega bo'lsa-da (erythroblast va platelet uchun),
umumiy aniqlik pastroq (eosinophil va lymphocyte uchun 0%). Boshqa modellar katta datasets
(1500+ tasvir) va maxsus optimizatsiyalar (attention mexanizmlari) tufayli yuqori natijalarga
erishgan.
4. XULOSA
Ushbu tadqiqot suyak iligi kasalliklarini avtomatik tashxislashda YOLOv8 modelining
samaradorligini ko‘rsatdi, ammo takomillashtirish zarur. Taklif etilgan yangi model arxitekturasi
pre-processingda CLAHE va data augmentation, backbone’da dilated convolution va attention
mexanizmlarini, head’da esa threshold optimizationni o‘z ichiga oladi. Bu o‘zgarishlar aniqlikni
oshirib, klinik qo‘llanilishni yaxshilaydi. Modelning yuqori F1 ballari (erythroblast 83.56%,
platelet 88.31%) kasalliklarning erta aniqlanishida foydali, ammo boshqa sinflarda (masalan,
eosinophil va lymphocyte) samaradorlikni oshirish uchun qo‘shimcha ishlar talab etiladi. Umumiy
aniqlik (~80%) SOTA bilan taqqoslaganda o‘rtacha, ammo "proof-of-concept" sifatida qiymatli.
Kelajakda katta hajmdagi ma'lumotlar to'plamlari va hybrid algoritmlar (masalan, YOLO bilan
Transformer birikmasi) qo'llanilishi orqali natijalar yanada yaxshilanishi mumkin. Ushbu tadqiqot
hematologiyada AI ning potentsialini ko‘rsatib, kasalliklarning erta tashxisini tezlashtirishga hissa
qo‘shadi. Klinik sinovlar va real dunyo ma'lumotlari bilan test qilish kelajakdagi tadqiqotlar uchun
muhim yo‘nalish bo‘lib qoladi.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR:
1. Dilshod Eshmuradov, Fotima Tulaganova “Biological Composition of Blood Cells and
Diagnosis of Patients with Pathological Diseases”. ICARHSE International Conference on
Advance Research in Humanities Sciences and Education. Basel, Switzerland, 2024. – P. 101–106
2. Sayyora Iskandarova, Ayhan Istanbullu, Fotima Tulaganova, Sanjar Omonov va
boshqalar. “An Algorithm for Early Detection of Anemia in CNN Convolutional Neural Network”.
152
The 9th International Conference on Future Networks and Distributed Systems (ICFNDS’25).
Dubai, 2025. – P. 412–424.
3. Sayyora Iskandarova, Ayhan Istanbullu, Fotima Tulaganova, Sanjar Omonov va
boshqalar. “Improved Mathematical Hybrid Deep Learning Methods for Blood Cell Image
Recognition on Embedded Platforms”. The 9th International Conference on Future Networks and
Distributed Systems (ICFNDS’25). Dubai, 2025. – P. 474–482.
4. Saydazimov, J., Ergashev, S., & Nosirkulov, A. (2024, December). Research of Some
Image Filter Algorithms Used in Object Detection. In Proceedings of the 8th International
Conference on Future Networks & Distributed Systems (pp. 781-785).
5. Yorkinovna, M. S., & Javlonbek, S. (2026). A combined biometric identification system
based on insightface, logistic regression, and aliveness detection. Universum: технические
науки, 7(2 (143)), 44-50.
6. shahboz Toshtemir o'g'li, E. securing the future of nanotechnology: information security
challenges and strategies. In The XXXVI International Scientific and Practical Conference
«Modern problems and the latest theories of development», September 11-13, 2023, Munich,
Germany. 275 p. (p. 248).
7. Mamatov, N., Sultanov, P., Jalelova, M., & Samijonov, A. (2023). 2D image processing
algorithms for kidney transplantation. Scientific Collection «InterConf», 184, 468–474.
8. A. Arunmozhi and J. Park (2018) ‘Comparison of HOG, LBP and Haar-like features for
object detection’, IEEE Conference, pp. 362–367.
9. Mamatov, N. S., Jalelova, M. M., Samijonov, B. N., Samijonov, A. N., & Erejepov, K.
K. (2025). X-Ray image contrast enhancement algorithms. Journal of Advanced Research Design,
130(1), pp 362–367.
10. Mukhiddinov, M., Abdusalomov, A. B., & Cho, J. (2022). Automatic fire detection and
notification system based on improved YOLOv4 for the blind and visually impaired. Sensors,
22(9), 3307, pp. 1–20.
11. Abdusalomov, A., Rakhimov, M., Karimberdiyev, J., Belalova, G., & Cho, Y.-I. (2024).
Enhancing automated brain tumor detection accuracy using artificial intelligence approaches for
healthcare environments. Bioengineering, 11(6), 627, pp. 1–20.
12. Zhou, Z., Siddiquee, M. M. R., Tajbakhsh, N., & Liang, J. (2018). UNet++: A nested
U-Net architecture for medical image segmentation. In Deep Learning in Medical Image Analysis
and Multimodal Learning for Clinical Decision Support pp. 3–11.
13. Agarwal, R., & Sharma, A. (2023). Deep learning based classification of anemia using
peripheral blood smear images. Biomedical Signal Processing and Control, 84, pp. 104782.
14. Sahlol, A. T., Yousri, D., & Balas, V. E. (2020). An improved approach for blood cell
classification based on hybrid convolutional recurrent neural networks. Applied Soft Computing,
96, Article 106663, pp. 1–12.
15. O. M. Ismailov, D. E. Eshmuradov, F. K. Tulaganova, Kh. F. Temirova. “Analysis of
Classification Problem and Its Algorithms in Machine Learning”. Science and Innovation. Vol. 3,
Issue 10, 2024. – P. 4–11.
16. Dilshod Eshmuradov, Sayyora Iskandarova, Fotima Tulaganova “An Analysis of the
Use of the YOLO Algorithm in the Diagnosis of Blood Cell Images”. Science and Innovation.
Special Issue, 2024. – P. 295–299.
153
17. Sayyora Iskandarova, Fotima Tulaganova “An Improved Algorithm for Processing
Blood Cell Images and Efficient Disease Detection”. Innovations in Science and Technologies.
Vol. 1, №1, 2024. – P. 80–87.
18. Sayyora Iskandarova, Fotima Tulaganova, Kh. Temirova. “Chagas Parasite Detection
in Blood Images Using AdaBoost”. IV International Science Conference “Science People and the
Latest Technologies”. Sofia, Bulgaria, 2023. – P. 184–187.
19. Tulaganova K.F., Istanbullu A.H.,Yörük Y.E.,Eshmuradov D.E. Morphological
Analysis of Blood Cell and Leykemia Diagnosis Based on the Yolo v11 Model and the NeymanPearson Hypothesis American Journal of “Applied Science and Technology”.Volume 05, Issue
12, 2025. -P. 260 - 265
MOLIYA BOZORINI BASHORATLASHDA RNN VA GRU
ALGORITMLARINING QIYOSIY TAHLILI
Naziraliyev O‘rinboy Farhodjon o‘g‘li1*
Berdimuradov Mirzohid Samidulla o‘g‘li2*
“Kommunikatsiya va axborot texnologiyalar” kafedrasi Vatan universiteti
naziraliyevurinboy1996@gmail.com, abdulxayev.nodirbek@gmail.com
“Aniq fanlar” kafedrasi “University of Science and Technologies” universiteti
berdimurodov.mirzohid@gmail.com.
Annotatsiya: Maqolada moliya bozori vaqt qatorlarini bir qadam oldinga bashoratlashda
oddiy rekurrent neyron tarmoq (RNN) va darvozali rekurrent blok (GRU) solishtiriladi. S&P 500,
EUR/USD, Brent nefti, BTC/USD va USD/UZS kursining 2021–2025-yillardagi kunlik
ma’lumotlarida har bir model 10 marta o‘qitilib, naive bashorat va ARIMA bilan taqqoslandi.
Global bozorlarda ikkala tarmoq ham naive bashoratdan ahamiyatli ustun kelmadi (Theil
koeffitsiyenti 𝑈2 GRU uchun 0.996–1.003, RNN uchun 1.013–1.026), biroq S&P 500 va BTC/USD
da GRU RNN dan ahamiyatli aniqroq bo‘ldi. USD/UZS kursida ikkala model naive bashorat
xatoligini 8 % ga, ARIMA xatoligini 2.5 % ga kamaytirdi. GRU natijalari 3.5 baravar
barqarorroq; gradient sezgirligi tahlili buni darvoza mexanizmi hosil qiladigan qisqa samarali
xotira bilan izohlaydi.
Kalit so‘zlar: moliya bozori, vaqt qatorlarini bashoratlash, rekurrent neyron tarmoq, GRU,
Diebold–Mariano testi, USD/UZS kursi.
1. KIRISH
Moliya bozorlarida narx va kurslarning qisqa muddatli dinamikasini bashoratlash
investitsiya qarorlari, risklarni boshqarish va pul-kredit siyosati uchun amaliy ahamiyatga ega.
Biroq kuchsiz shakldagi samarali bozorda o‘tmishdagi narxlar kelgusi daromadlilik haqida
qo‘shimcha axborot bermaydi [1], valyuta kurslari uchun esa tasodifiy sayr modeli murakkab
ekonometrik modellardan kam bo‘lmagan aniqlik beradi [2]. Shu sababli har qanday model naive
bashorat bilan solishtirilishi shart. Klassik ARIMA modellari esa chiziqli bog‘liqliklar bilan
cheklangan.
Ketma-ket ma’lumotlar uchun J.L.Elman taklif etgan oddiy rekurrent tarmoqda (RNN)
yashirin holat oldingi qadam axborotini keyingi qadamga uzatadi [3], biroq gradient so‘nishi
154
sababli u uzoq muddatli bog‘liqliklarni qiyin o‘rganadi [4]. K.Cho va hammualliflar taklif etgan
GRU da axborot oqimini ikkita darvoza boshqaradi [5]; uning parametrlari LSTM nikidan kam va
o‘qitilishi tezroq.
Moliyaviy bashoratlashda rekurrent tarmoqlar bo‘yicha natijalar bir xil emas. T.Fischer va
C.Krauss S&P 500 aksiyalari yo‘nalishini bashoratlashda LSTM ustunligini ko‘rsatgan [6],
F.Erataş Sönmez va Ş.Öztürk Birim esa valyuta kurslarida hech bir arxitektura barcha sharoitlarda
ustun emasligini, inqiroz davrlarida GRU afzalroq ekanini qayd etgan [7]. O‘zbekiston
ma’lumotlarida S.A.Makhmudov bank tizimi likvidligini bashoratlashda SARIMA va ansambl
usullari neyron tarmoqlardan yaxshiroq natija berganini aniqlagan [8]. Biroq bu ishlarda modellar
odatda bitta bozorda va naive bashorat bilan statistik testsiz solishtiriladi, milliy valyuta kursi esa
deyarli o‘rganilmagan.
Maqolaning maqsadi RNN va GRU algoritmlarining moliya bozorining turli
segmentlaridagi bashorat aniqligi va barqarorligini yagona tajriba protokoli asosida qiyosiy
baholash hamda ular orasidagi farq sababini aniqlashdan iborat.
2. MATERIALLAR VA USULLAR
Tajriba uchun moliya bozorining besh segmenti tanlandi: S&P 500 indeksi va EUR/USD
kursi (FRED), Brent nefti (EIA), BTC/USD (Coin Metrics) hamda O‘zbekiston Respublikasi
Markaziy banki belgilagan USD/UZS rasmiy kursi. Tadqiqot davri 2021-yil 1-yanvardan 2025-yil
31-dekabrgacha: 2021–2023-yillar o‘qitish, 2024-yil validatsiya, 2025-yil test to‘plami sifatida
olindi. BTC/USD haftaning barcha kunlarida (1826 ta kuzatuv), qolgan instrumentlar ish kunlarida
(1208–1263 ta kuzatuv) savdo qilingani uchun har bir qator o‘z kalendarida modellashtirildi. Narx
logarifmik daromadlilikka o‘tkazildi va faqat o‘qitish to‘plami statistikasi bo‘yicha
standartlashtirildi:
𝑃𝑡
𝑅𝑡 − 𝜇tr
,
𝑥𝑡 =
.
(1)
𝑃𝑡−1
𝜎tr
Bu yerda 𝑃𝑡 – 𝑡-kundagi yopilish narxi, 𝜇tr va 𝜎tr – o‘qitish to‘plamidagi o‘rtacha qiymat va
standart chetlanish. Model 20 kunlik sirpanuvchi oyna bo‘yicha keyingi kun daromadliligi 𝑦𝑡 =
𝑥𝑡+1 ni bashoratlaydi. Barcha qatorlar og‘ir dumli taqsimotga ega (ekstsess 1.58–37.19); Ljung–
Box testi S&P 500, EUR/USD va BTC/USD daromadliliklarida avtokorrelyatsiyani aniqlamadi,
USD/UZS qatorida esa 𝜌(1) = 0.247 (𝑝 < 0.001), ya’ni milliy valyuta kursida qisqa muddatli
inersiya mavjud.
2.1. RNN va GRU modellari
Oddiy rekurrent tarmoqda yashirin holat va bashorat quyidagicha hisoblanadi [3]:
𝑅𝑡 = ln
ℎ𝑡 = tanh(𝑊𝑥 𝑥𝑡 + 𝑊ℎ ℎ𝑡−1 + 𝑏ℎ ),
𝑦̂𝑡 = 𝑤𝑜⊤ ℎ𝑡 + 𝑏𝑜 .
(2)
Bu yerda ℎ𝑡 – 𝐻 o‘lchamli yashirin holat, 𝑊𝑥 , 𝑊ℎ , 𝑤𝑜 – vaznlar, 𝑏ℎ , 𝑏𝑜 – siljishlar. Teskari
tarqalishda gradient 𝑊ℎ va tanh hosilalari ko‘paytmasi orqali uzatiladi, shuning uchun 𝑊ℎ ning
spektral normasi birdan kichik bo‘lsa, u kechikish bo‘yicha eksponensial so‘nadi [4]. GRU blokida
155
axborot oqimini yangilash (𝑧𝑡 ) va qayta o‘rnatish (𝑟𝑡 ) darvozalari boshqaradi [5]:
𝑧𝑡 = 𝜎(𝑊𝑧 𝑥𝑡 + 𝑈𝑧 ℎ𝑡−1 + 𝑏𝑧 ),
𝑟𝑡 = 𝜎(𝑊𝑟 𝑥𝑡 + 𝑈𝑟 ℎ𝑡−1 + 𝑏𝑟 ),
(3)
ℎ̃𝑡 = tanh(𝑊𝑐 𝑥𝑡 + 𝑟𝑡 ⊙ (𝑈𝑐 ℎ𝑡−1 ) + 𝑏𝑐 ),
(4)
ℎ𝑡 = (1 − 𝑧𝑡 ) ⊙ ℎ𝑡−1 + 𝑧𝑡 ⊙ ℎ̃𝑡 .
(5)
Bu yerda 𝜎 – sigmoid funksiya, ⊙ – elementlar bo‘yicha ko‘paytma, ℎ̃𝑡 – nomzod holat. (5)
ifodaga ko‘ra, holat eksponensial silliqlash kabi yangilanadi: oldingi kirishlar ta’siri har qadamda
(1 − 𝑧𝑡 ) ko‘paytuvchi bilan kamayadi. 𝐻 = 32 da RNN 1121 ta, GRU 3393 ta parametrga ega;
arxitektura ta’sirini sig‘imdan ajratish uchun parametrlari GRU ga teng RNN (𝐻 = 57, 3421
parametr) ham sinaldi. Modellar RNN-32, RNN-57 va GRU-32 deb belgilanadi.
2.2. O‘qitish va baholash
Modellar Adam algoritmi (o‘rganish qadami 0.001, paket hajmi 32) bilan o‘rtacha kvadratik
xatolikni (MSE) minimallashtirib o‘qitildi; validatsiya xatoligi 20 epoxa davomida kamaymasa,
o‘qitish to‘xtatildi (ko‘pi bilan 200 epoxa). Har bir model 10 ta tasodifiy boshlang‘ich holat (seed)
bilan takrorlandi. Bashorat narx darajasiga 𝑃̂𝑡+1 = 𝑃𝑡 exp(𝜇tr + 𝜎tr 𝑦̂𝑡 ) ko‘rinishida qaytarildi.
Etalon sifatida naive bashorat 𝑃̂𝑡+1 = 𝑃𝑡 [2] va Akaike mezoni bo‘yicha tanlangan ARIMA(𝑝,0,𝑞),
𝑝, 𝑞 ≤ 3 modeli olindi. Aniqlik quyidagi ko‘rsatkichlar bilan baholandi:
𝑇
1
2
RMSE = √ ∑(𝑃𝑡 − 𝑃̂𝑡 ) ,
𝑇
𝑈2 =
𝑡=1
RMSEmodel
.
RMSEnaive
(6)
Bu yerda 𝑇 – test kuzatuvlari soni; 𝑈2 < 1 model naive bashoratdan aniqroq ekanini
bildiradi. Daromadlilik ishorasini to‘g‘ri topish ulushi – yo‘nalish aniqligi (DA) ham hisoblandi.
Farqlarning ahamiyati Diebold–Mariano testi [9] ning kichik tanlamalar uchun tuzatilgan varianti
(MDM) [10] bilan tekshirildi. Modellar xotirasini tahlil qilish uchun chiqishning oynadagi har bir
kechikishga nisbatan o‘rtacha gradient sezgirligi hisoblandi:
𝑇
1
∂𝑦̂𝑡
𝑆𝑘 = ∑ |
|,
𝑇
∂𝑥𝑡−𝑘
𝑆̃𝑘 =
𝑡=1
𝑆𝑘
∑𝑤−1
𝑗=0 𝑆𝑗
.
(7)
Bu yerda 𝑘 = 0, … , 𝑤 − 1 – kechikish, 𝑤 – oyna uzunligi, 𝑆̃𝑘 – kechikishning umumiy
sezgirlikdagi ulushi. Oyna uzunligining ta’siri 𝑤 ∈ {5,10,20,40,60} qiymatlarida (har biri 5 ta
seed) tekshirildi; jami 350 ta neyron tarmoq o‘qitildi. Yutuqning vaqt bo‘yicha shakllanishi
kvadratik xatolar farqining kumulyativ yig‘indisi (CSSED) bilan baholandi [11]:
𝑡
100%
2
2
CSSED𝑡 =
∑(𝑒naive,𝜏
− 𝑒model,𝜏
),
𝐸naive
𝜏=1
156
𝑇
2
𝐸naive = ∑ 𝑒naive,𝜏
.
𝜏=1
(8)
Bu yerda 𝑒naive,𝜏 va 𝑒model,𝜏 – 𝜏-kundagi bashorat xatolari; CSSED 𝑇 o‘rtacha kvadratik
xatolikning naive bashoratga nisbatan foizlardagi kamayishiga teng. Hisoblashlar Python 3.11,
TensorFlow 2.21 va statsmodels 0.15 kutubxonalarida bajarildi.
3. NATIJALAR
Test davridagi bashorat aniqligi 1-jadvalda keltirilgan. Global likvid bozorlarda hech bir
model naive bashoratdan sezilarli ustun kelmadi; Akaike mezoni S&P 500, EUR/USD va
BTC/USD uchun o‘zgarmas o‘rtacha modelini – ARIMA(0,0,0) ni tanladi. GRU-32 uchun 𝑈2
0.996–1.003 oralig‘ida bo‘lib, model naive bashorat sathida qoldi, RNN-32 va RNN-57 esa barcha
global instrumentlarda undan yomonroq natija berdi (𝑈2 = 1.013–1.026). Yo‘nalish aniqligi ham
tasodifiy darajadan (50 %) sezilarli farq qilmadi (DA = 46.2–53.4 %).
1-jadval.
2025-yil test davrida modellarning bashorat aniqligi
U2
DA, %
Instrume RMSE
ARIM
RNN- GRUnt
(naive)
RNN-32
RNN-57
GRU-32
A
32
32
1.016
1.021
0.996
S&P 500
66.77
0.999
46.2
52.9
(0.008)
(0.007)
(0.003)
1.016
1.015
1.003
EUR/USD 0.0054
1.003
50.9
51.7
(0.007)
(0.007)
(0.004)
1.013
1.013
1.000
Brent
1.35
1.009
53.0
53.4
(0.009)
(0.008)
(0.001)
1.026
1.026
1.002
BTC/USD 2134.9
1.000
48.7
48.2
(0.014)
(0.013)
(0.002)
0.919
0.919
0.920
USD/UZS 43.21
0.943
63.6
65.7
(0.015)
(0.019)
(0.006)
Izoh: RMSE narx birliklarida; qavs ichida – 10 ta takror bo‘yicha standart chetlanish;
ARIMA tartibi (Akaike mezoni): (0,0,0) – S&P 500, EUR/USD, BTC/USD; (2,0,2) – Brent;
(2,0,3) – USD/UZS.
USD/UZS kursida manzara boshqacha: uchala tarmoq RMSE ni naive bashoratga nisbatan
8.0–8.1 % ga, ARIMA(2,0,3) ga nisbatan qariyb 2.5 % ga kamaytirdi va o‘zgarish yo‘nalishini
63.6–65.7 % hollarda to‘g‘ri topdi.
MDM testi natijalariga ko‘ra, S&P 500 va BTC/USD qatorlarida GRU-32 xatoligi RNN-32
xatoligidan ahamiyatli kichik (𝑝 = 0.018 va 𝑝 = 0.031), S&P 500 da esa parametrlari teng RNN57 xatoligidan ham (𝑝 < 0.001). GRU-32 hech bir global instrumentda naive bashoratdan
ahamiyatli farq qilmadi, RNN-32 esa BTC/USD da undan ahamiyatli yomonroq (𝑝 = 0.023).
USD/UZS kursida tarmoqlar naive bashorat va ARIMA dan ahamiyatli ustun (𝑝 ≤ 0.003), RNN32 va GRU-32 orasidagi farq esa ahamiyatsiz (𝑝 = 0.471).
157
1-rasm. 2025-yil test davrida naive bashoratga nisbatan kvadratik xatolar farqining
kumulyativ yig‘indisi (CSSED; 10 ta seed bo‘yicha o‘rtachalangan bashoratlar).
1-rasmda naive bashoratga nisbatan yutuqning vaqt bo‘yicha to‘planishi ko‘rsatilgan. Global
instrumentlarda RNN-32 egri chizig‘i yil yakunida manfiy qiymatga ega (−0.78 % dan −3.28 %
gacha), GRU-32 egri chizig‘i esa nol atrofida qoladi. USD/UZS kursida yutuq may oyi oxirigacha
qariyb 1 % bo‘lib, uning to‘rtdan uch qismi iyun–sentyabrda, ya’ni milliy valyuta
mustahkamlangan davrda to‘plandi va yil yakunida RNN-32 uchun 16.4 %, GRU-32 uchun 15.6
%, ARIMA uchun 11.2 % ga yetdi.
2-rasm (a) dan ko‘rinadiki, global bozorlarda RNN xatoligi oyna uzunligi bilan ortadi (to‘rtta
instrument bo‘yicha o‘rtacha 𝑈2 𝑤 = 5 da 1.006, 𝑤 = 40 da 1.021), GRU uchun esa barcha
oynalarda 0.9996–1.0012 oralig‘ida qoladi. USD/UZS kursida ikkala model aniqligi 𝑤 = 20
gacha yaxshilanadi (2-rasm, b). Asosiy farqni 2-rasm (c) ochib beradi: 𝑤 = 60 da GRU umumiy
sezgirligining 90 % i oxirgi 6–9 kunga to‘g‘ri keladi, RNN da buning uchun 23–34 kun kerak, 10
va undan ortiq kunlik kechikishlar ulushi esa 40–62 % ni tashkil etadi (GRU da 1–6 %).
2-rasm. Oyna uzunligining 𝑈2 ga ta’siri: (a) to‘rtta global instrument bo‘yicha o‘rtacha, (b)
158
USD/UZS; (c) 𝑤 = 60 bo‘lganda gradient sezgirligi ulushi (beshta instrument bo‘yicha
o‘rtacha).
4. XULOSA
Tadqiqotdan quyidagi xulosalar kelib chiqadi:
1. Global likvid bozorlarda ikkala tarmoq ham naive bashoratdan ahamiyatli ustun kelmadi:
GRU naive bashorat sathida qoldi, RNN esa undan yomonroq natija berdi; S&P 500 va BTC/USD
da GRU ning RNN dan ustunligi statistik ahamiyatli.
2. USD/UZS kursida ikkala model naive bashorat xatoligini qariyb 8 % ga, ARIMA
xatoligini 2.5 % ga kamaytirdi va o‘zgarish yo‘nalishini 64–66 % hollarda to‘g‘ri topdi.
3. GRU natijalari 3.5 baravar barqarorroq; bu ustunlik parametrlar soniga emas, darvoza
mexanizmi hosil qiladigan qisqa samarali xotiraga bog‘liq.
GRU ning darvoza mexanizmi yashirin holatni eksponensial silliqlash kabi yangilaydi,
chiqish asosan oxirgi bir necha kunga bog‘liq bo‘ladi va bu uzoq kechikishlardagi tasodifiy
tebranishlarni yodlab olishga yo‘l qo‘ymaydi. RNN esa butun oynaga sezgir bo‘lib qoladi:
ortogonal initsializatsiyada 𝑊ℎ ning spektral normasi birga teng, shuning uchun qisqa o‘qitishda
gradient uzoq kechikishlarda ham so‘nmaydi va model shovqinni modellashtiradi. Demak, bu
holatda asosiy muammo gradient so‘nishi emas, balki qayta o‘qitilishdir. Parametrlari teng RNN57 ning yaxshi natija bermagani GRU ustunligi arxitektura bilan bog‘liqligini tasdiqlaydi.
Natijalar moliyaviy bashorat modellarini naive bashorat va statistik test bilan baholash
zarurligini ko‘rsatadi. Kelgusida makroiqtisodiy omillarni qo‘shish va USD/UZS ni yangi kurs
belgilash tartibi sharoitida tadqiq etish maqsadga muvofiq.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR:
1. Fama, E.F. Efficient capital markets: A review of theory and empirical work. The Journal
of Finance, 1970, 25(2), 383–417-betlar.
2. Meese, R.A.; Rogoff, K. Empirical exchange rate models of the seventies: Do they fit out
of sample? Journal of International Economics, 1983, 14(1–2), 3–24-betlar.
3. Elman, J.L. Finding structure in time. Cognitive Science, 1990, 14(2), 179–211-betlar.
4. Bengio, Y.; Simard, P.; Frasconi, P. Learning long-term dependencies with gradient
descent is difficult. IEEE Transactions on Neural Networks, 1994, 5(2), 157–166-betlar.
5. Cho, K.; van Merriënboer, B.; Gulcehre, C. va boshq. Learning phrase representations
using RNN encoder–decoder for statistical machine translation. EMNLP konferensiyasi
materiallari, Doha, Qatar, 2014; 1724–1734-betlar.
6. Fischer, T.; Krauss, C. Deep learning with long short-term memory networks for financial
market predictions. European Journal of Operational Research, 2018, 270(2), 654–669-betlar.
7. Erataş Sönmez, F.; Öztürk Birim, Ş. Exchange rate prediction under data volatility: A
comparison of deep learning techniques. Journal of Metaverse, 2026, 6, 100–115-betlar.
8. Makhmudov, S.A. Forecasting banking system liquidity using payment system data in
Uzbekistan. IHEID Working Papers No. 05-2025; Graduate Institute of International and
Development Studies: Jeneva, Shveytsariya, 2025.
9. Diebold, F.X.; Mariano, R.S. Comparing predictive accuracy. Journal of Business &
Economic Statistics, 1995, 13(3), 253–263-betlar.
159