Текст автоматически извлечён из PDF-файла, поэтому форматирование может быть нарушено. Откройте PDF-копию для корректного отображения.
2010
~10
2020
~8
Sharqiy Orol deyarli
qurigan
Juda katta qismini
yo‘qotgan
1.28-1.33
1.24-1.29
Keltirilgan namunaviy dinamikadan ko‘rinib turibdiki, dengiz maydonining monoton
kamayishiga qaramay, fraktal o‘lchov qiymati chiziqli tarzda emas, balki notekis o‘zgaradi: 1960–
2010-yillar oralig‘ida qirg‘oq chizig‘ining parchalanishi va notekislashib borishi hisobiga D
qiymati barqaror o‘sib boradi, biroq 2010-yildan keyin Shimoliy Orolni barqarorlashtirish
bo‘yicha amalga oshirilgan chora-tadbirlar (Ko‘karal to‘g‘onining qurilishi) natijasida uning
qirg‘og‘i nisbatan silliqlashadi, bu esa umumiy D qiymatining biroz pasayishida namoyon bo‘ladi.
Bu holat fraktal o‘lchovning nafaqat degradatsiya, balki qisman tiklanish jarayonlarini ham
sezgirlik bilan aks ettira olishini ko‘rsatadi.
Shu bilan birga, fraktal o‘lchovning maydon ko‘rsatkichidan farqli o‘laroq, suv havzasi
hali ancha katta bo‘lgan bosqichlarda ham qirg‘oqning ichki notekislashib borish tendensiyasini
erta aniqlash imkonini berishi, uni erta ogohlantiruvchi (indikator) ko‘rsatkich sifatida qo‘llash
mumkinligini ko‘rsatadi.
4. XULOSA
Tadqiqot natijalari fraktal o‘lchov, xususan kublar usuli orqali hisoblangan ko‘rsatkichning
Orol dengizi kabi tez o‘zgaruvchan suv havzalarining geometrik holatini miqdoriy baholashda
an'anaviy maydon-hajm tahliliga muhim va samarali qo‘shimcha bo‘la olishini ko‘rsatdi. Taklif
etilgan metodologiya kelgusida real ko‘p yillik sun'iy yo‘ldosh tasvirlari (Landsat, Sentinel,
MODIS) asosida amalga oshirilishi, natijalar esa GIS tizimlariga integratsiya qilingan holda
Orolbo‘yi mintaqasini monitoring qilish, cho‘llanish jarayonlarini bashorat qilish va tegishli
ekologik dasturlarni ilmiy asoslash uchun qo‘llanilishi mumkin. Kelgusi tadqiqotlar yo‘nalishi
sifatida ko‘p fraktalli (multifraktal) tahlil usullarini qo‘llash hamda fraktal o‘lchov dinamikasi
asosida qirg‘oq holatini bashoratlash modellarini ishlab chiqish tavsiya etiladi.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1. Mandelbrot B.B. How Long Is the Coast of Britain? Statistical Self-Similarity and
Fractional Dimension // Science. — 1967. — Vol. 156, No. 3775. — P. 636–638.
2. Mandelbrot B.B. The Fractal Geometry of Nature. — San Francisco: W.H. Freeman,
1983.
3. Duan Z., Afzal M.M., Liu X., Chen S. et al. Effects of climate change and human activities
on environment and area variations of the Aral Sea in Central Asia // Journal of Arid Land /
Xinjiang Institute of Ecology and Geography, CAS. — 2024.
4. Kaplan G., Avdan U. Fractal dimension and shoreline development index analysis of
lagoon shorelines using remote sensing // CEST 2019 Proceedings. — 2019.
5. Klinkenberg B. Fractals and Measurement of Natural Surfaces and Coastlines // Wright
State University, MS Thesis. — 2018.
6. Falconer K. Fractal Geometry: Mathematical Foundations and Applications. — 3rd ed. —
Chichester: Wiley, 2014.
20
7. O‘zbekiston Respublikasi Prezidentining "Orol bo‘yi mintaqasini ijtimoiy-iqtisodiy
rivojlantirish chora-tadbirlari to‘g‘risida"gi qarori. — Toshkent, 2018.
8. Micklin P. The Aral Sea Disaster // Annual Review of Earth and Planetary Sciences. —
2007. — Vol. 35. — P. 47–72.
9. Kravchenko V.V., Potapov A.A. va boshq. Fraktal tahlil usullari va ularning amaliy
qo‘llanilishi. — Moskva, 2001.
10. Torhov S.Ya. Kompyuter grafikasida fraktal modellashtirish algoritmlari. — Toshkent,
2015.
11. Anarova Sh.A., Geoinformatsion tizimlarda tabiiy ob'ektlarni fraktal tahlil qilish. —
Samarqand, 2020.
ESKI O'ZBEK YOZUVIDAN LOTIN GRAFIKASIGA O'TKAZISHDA
SINGARMONIZM CHEKLOVLARI OSTIDA GLOBAL DEKODLASH: BUTUN SONLI
CHIZIQLI DASTURLASH ALGORITMI VA DASTURIY MAJMUASI
Begimqulova Parizod Akbar qizi 1,*
1
Navoiy davlat pedagogika instituti; pbegimkulova@gmail.com
Annotatsiya: Arab grafikasiga asoslangan eski o'zbek yozuvidagi matnlarni lotin
grafikasiga o'tkazish masalasida mavjud yechimlar so'z yoki belgi darajasida lokal qaror qabul
qiladi va shu sababli o'zbek tilining jumla darajasidagi fonologik qonuniyatlarini, avvalo
singarmonizmni, buzadi. Ushbu ishda transliteratsiya birinchi marta jumla darajasidagi
cheklangan global optimallashtirish masalasi sifatida qo'yiladi: nomzodlar to'ri ustida butun sonli
chiziqli dasturlash (ILP) modeli quriladi, unda til modeli ballari maqsad funksiyasini,
singarmonizm va morfologik moslik esa chiziqli cheklovlarni tashkil etadi. Masala Lagranj
relaksatsiyasi va subgradient usuli bilan yechiladi, bu esa har bir jumla uchun optimallik
sertifikatini beradi. Nazariy jihatdan ILP modelining boshlang'ich masalaga ekvivalentligi, dual
funksiyaning yuqori chegara ekanligi va algoritmning hisoblash murakkabligi isbotlangan. 156
000 juftlikdan iborat korpusda o'tkazilgan tajribalar taklif etilgan GDT-ILP algoritmi eng yaxshi
bazaviy yechimga nisbatan CER ni 2,9 % dan 2,1 % gacha, WER ni 8,6 % dan 6,2 % gacha
kamaytirishini, singarmonizm buzilishlarini esa 4,7 % dan 0,3 % gacha, ya'ni 15,7 baravar
kamaytirishini ko'rsatdi. Jumlalarning 94,6 % i uchun global optimallik sertifikatlangan holda
tasdiqlandi. Algoritm asosida PyQt6 va OR-Tools texnologiyalarida dasturiy majmua yaratilgan.
Kalit so'zlar: eski o'zbek yozuvi; transliteratsiya; global dekodlash; butun sonli chiziqli
dasturlash; Lagranj relaksatsiyasi; singarmonizm; optimallik sertifikati; dasturiy majmua.
1. KIRISH
XX asrning 20-yillari oxirigacha o'zbek tilidagi yozma meros arab grafikasiga asoslangan eski
o'zbek (chig'atoy) yozuvida shakllangan. O'zbekiston Respublikasi Fanlar akademiyasining
Sharqshunoslik instituti, Alisher Navoiy nomidagi Davlat adabiyot muzeyi va viloyat arxivlarida
saqlanayotgan yuz minglab sahifa qo'lyozma va toshbosma manbalar zamonaviy o'quvchi uchun
bevosita o'qib bo'lmaydigan holatda qolmoqda. Bu manbalarni raqamlashtirish va lotin grafikasiga
o'tkazish milliy madaniy merosdan foydalanish imkoniyatini kengaytiradi hamda raqamli
gumanitar tadqiqotlar uchun zamin yaratadi.
21
Masalaning texnik murakkabligi arab grafikasining o'zbek tili fonologiyasiga to'liq mos
kelmasligidan kelib chiqadi. Qisqa unlilar ko'p hollarda umuman yozilmaydi; وharfi o, o', u, v
tovushlarini, یharfi i, y, e tovushlarini, اharfi esa a, o, e tovushlarini ifodalashi mumkin. Natijada
bitta grafik shakl bir nechta to'g'ri o'qilishga ega bo'ladi va to'g'ri variantni tanlash kontekstga
bog'liq bo'lib qoladi. Bunday ko'p ma'nolilikni bartaraf etish uchun so'nggi yillarda qoidali va
lug'atga asoslangan tizimlar [1,2], chekli holatli o'zgartirgichlar [3,4], shuningdek ketma-ketlikdan
ketma-ketlikka neyron modellar [5-7] qo'llanilmoqda.
Mavjud yondashuvlarning barchasi bitta umumiy metodologik xususiyatga ega: ular chiqish
satrini chapdan o'ngga, lokal ravishda hosil qiladi. Nur qidiruvi (beam search) faqat cheklangan
kenglikdagi prefikslarni saqlaydi [8]; N-best nomzodlarni qayta saralash esa allaqachon hosil
qilingan cheklangan ro'yxat bilan chegaralanadi [9]. Shu sababli bu usullar jumla darajasida amal
qiluvchi qat'iy lingvistik qonuniyatlarni — birinchi navbatda o'zbek tilining tarixiy shakllaridagi
singarmonizmni (unlilar uyg'unligini) va o'zak bilan qo'shimchalar orasidagi morfologik moslikni
— kafolatlay olmaydi. Amaliyotda bu «yozyorishda oldingi so'z to'g'ri, keyingisi noto'g'ri qatorda»
tipidagi izchilsiz natijalarga olib keladi va matnshunos ekspert uchun qo'shimcha mehnat talab
qiladi.
Ushbu ishning asosiy g'oyasi shundaki, transliteratsiya generatsiya masalasi emas, balki
qidiruv masalasi sifatida qaralishi kerak: nomzodlar to'plami cheklangan va oldindan ma'lum
bo'lgani uchun butun jumla bo'yicha global optimal yechimni aniq topish mumkin. Shu nuqtai
nazardan masala butun sonli chiziqli dasturlash (Integer Linear Programming, ILP) modeliga
keltiriladi, unda lingvistik qonuniyatlar yumshoq jazolar emas, balki qat'iy chiziqli cheklovlar
sifatida ifodalanadi.
2. MATERIALLAR VA USULLAR
2.1. Masalaning qo'yilishi va belgilashlar
Arab grafikasidagi jumla 𝑥 = (𝑥1 , 𝑥 2 , … , 𝑥) so'zlar ketma-ketligi sifatida berilgan bo'lsin.
Har bir xi so'z uchun grafema-fonema o'zgartirgichi
𝐶(𝑥𝑖 ) = {𝑣{𝑖1} , … , 𝑣{𝑖𝐾𝑖 } }
(1)
nomzodlar to'plamini hosil qiladi, bu yerda
𝐾𝑖 ≤ 𝐾
(2)
(2) nomzodlar soni chegarasi. Maqsad — har bir pozitsiyadan bittadan nomzod tanlab, 𝑦 =
(𝑦₁, … , 𝑦_𝑛) chiqish satrini shakllantirish. Ishlatilgan belgilar 1-jadvalda keltirilgan.
Belgi
1-jadval.
Ishda qabul qilingan asosiy belgilashlar.
Qiymat / tur
Ma'nosi
n
jumladagi so'zlar soni
butun son
K
bir so'z uchun nomzodlar chegarasi
K = 12
22
Belgi
Vik
Xik
Ma'nosi
Qiymat / tur
i-so'zning k-nomzodi
lotin yozuvidagi satr
tanlov o'zgaruvchisi
{0, 1}
1
qo'shni juftlik o'zgaruvchisi
{0, 1}
S(vik)
lokal ball (neyron model)
log ehtimollik
𝑤(𝑣𝑖𝑘 ), 𝑣_{𝑖
+ 1, 𝑘′})
bigram/5-gram ball
log ehtimollik
h(v) ∈ {+1,
−1, 0}
unli qatori sinfi (old / orqa / neytral)
diskret
Lagranj ko'paytuvchilari
vektor
nisbiy uzilish bo'yicha to'xtash mezoni
0,5 %
Zikk
λ≥0
ε
2.2. Maqsad funksiyasi
Yechimning sifati ikki komponent yig'indisi bilan baholanadi: nomzodning kontekstdagi lokal
ehtimolligi va qo'shni so'zlar orasidagi bog'lanish ehtimolligi. Lokal ball belgi darajasidagi
transformer modeli tomonidan hisoblanadi:
𝑠(𝑣_𝑖𝑘) = log 𝑝_𝜃(𝑣_𝑖𝑘 | 𝑥_𝑖, 𝑐_𝑖), 𝑐_𝑖 — ±3
(3)
Bog'lanish balli esa lotin grafikasidagi zamonaviy o'zbek korpusida o'qitilgan 5-gram til
modelidan olinadi va qo'shni juftliklarga biriktiriladi:
𝑤(𝑣_𝑖𝑘, 𝑣_𝑖 + 1, 𝑘′) = log 𝑝_𝐿𝑀(𝑣_𝑖 + 1, 𝑘′ | 𝑣_𝑖𝑘, ℎ𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟𝑦)
(4)
Umumiy maqsad funksiyasi — tanlangan tugunlar va qirralarning tortilgan yig'indisi:
𝐹(𝑦) = 𝛴𝑖 𝑠(𝑦𝑖 ) + 𝜇 𝛴𝑖 𝑤(𝑦𝑖 , 𝑦𝑖 + 1) → 𝑚𝑎𝑥)
(5)
bu yerda 𝜇 > 0 — validatsiya to'plamida sozlanadigan aralashtirish koeffitsiyenti
(tajribalarda 𝜇 = 0,64).
2.3. Lingvistik cheklovlarni chiziqli ifodalash
Eski o'zbek yozma tilining muhim xususiyati — singarmonizm: bir so'z doirasida unlilar bitta
qatorga (old yoki orqa) mansub bo'ladi, qo'shimchalar esa o'zak qatoriga moslashadi [10]. Arab
grafikasida bu qonuniyat ko'pincha qat'iy belgilanmagan, biroq o'qilishni aniqlashda kuchli mezon
bo'lib xizmat qiladi. Har bir nomzod v uchun ℎ(𝑣) ∈ {+1, −1, 0} unli qatori sinfini aniqlaymiz
(mos ravishda old qator, orqa qator, neytral).
So'z ichidagi singarmonizm cheklovi. Agar nomzod v_ik o'z ichida bir vaqtning o'zida old va
orqa qator unlilarini saqlasa va u qo'shimchali shakl bo'lsa, u yaroqsiz deb belgilanadi va
nomzodlar to'plamidan chiqariladi:
23
𝑥𝑖𝑘 = 0, 𝑎𝑔𝑎𝑟 ∃ (𝑢1 , 𝑢2 ) ∈ 𝑣𝑖𝑘 : ℎ(𝑢1 ) · ℎ(𝑢2 ) = −1
(6)
Qo'shni so'zlar orasidagi moslik. Izofa konstruksiyasi, ko'makchi fe'l va turdosh birikmalarda
qo'shni elementlar bir qatorga mansub bo'lishi talab etiladi. Bu shart qo'shni juftlik o'zgaruvchilari
orqali ifodalanadi:
′
′
′
𝑧𝑖𝑘𝑘
≤ 𝑥𝑖𝑘 , 𝑧𝑖𝑘𝑘
≤ 𝑥𝑖 + 1, 𝑘 ′ , 𝑧𝑖𝑘𝑘
≥ 𝑥𝑖𝑘 + 𝑥𝑖 + 1, 𝑘 ′ − 1
′
𝛴𝑘,𝑘 ′ : ℎ(𝑣𝑖𝑘 ) · ℎ(𝑣𝑖 + 1, 𝑘 ′ ) = −1 𝑧𝑖𝑘𝑘
≤ 0, ∀ 𝑖 ∈ 𝐵
(7)
(8)
bu yerda B — jumladagi bog'langan (izofali yoki analitik) juftliklar indekslari to'plami bo'lib,
u morfologik tahlilchi tomonidan aniqlanadi. Bundan tashqari leksik butunlik cheklovi kiritiladi:
agar tanlangan nomzod lug'atdan tashqari bo'lsa va shu pozitsiyada lug'atdagi nomzod mavjud
bo'lsa, lug'atdan tashqari variant faqat uning lokal balli lug'atdagi eng yaxshi variantdan δ = 1,2
dan ko'proq yuqori bo'lgandagina tanlanishi mumkin.
2.4. Butun sonli chiziqli dasturlash modeli
Yuqoridagi komponentlarni birlashtirib, quyidagi ILP masalasini olamiz:
max
′
𝛴𝑖 𝛴𝑘 𝑠(𝑣𝑖𝑘 )𝑥𝑖𝑘 + 𝜇 𝛴𝑖 𝛴𝑘 𝛴𝑘′ 𝑤(𝑣𝑖𝑘 , 𝑣𝑖 + 1, 𝑘 ′ )𝑧𝑖𝑘𝑘
(9)
quyidagi shartlar ostida: har bir pozitsiyada aynan bitta nomzod tanlanadi,
𝛴𝑘 𝑥𝑖𝑘 = 1, 𝑖 = 1. . 𝑛;
(4)– (6);
′
𝑥𝑖𝑘 , 𝑧𝑖𝑘𝑘
∈ {0, 1}
(10)
1-teorema (ekvivalentlik). (9)–(10) masalaning har qanday joiz yechimi (5) maqsad
funksiyasining cheklovlarni qanoatlantiruvchi yechimiga o'zaro bir qiymatli mos keladi va
teskarisi; bunda maqsad funksiyalari qiymatlari tengdir.
Isbot. Aytaylik, (𝑥, 𝑧) — (9)–(10) ning joiz yechimi. (10) dagi
𝛴𝑘 𝑥𝑖𝑘 = 1
sharti har bir i uchun aniq bitta k(i) indeksni beradi, demak
𝑦𝑖 = 𝑣{𝑖,𝑘(𝑖)}
ketma-ketlik bir qiymatli aniqlanadi. (5) tengsizliklari standart chiziqli bo'lib,
′
𝑧𝑖𝑘𝑘
= 𝑥𝑖𝑘 · 𝑥{𝑖+1,𝑘 ′ }
tengligini ta'minlaydi: agar ikkala o'zgaruvchi 1 bo'lsa, oxirgi tengsizlik 𝑧 ≥ 1 ni, birinchi
ikkitasi 𝑧 ≤ 1 ni beradi; aks holda birinchi ikkitasidan 𝑧 = 0 kelib chiqadi. Shu sababli (9) ning
qiymati
𝛴𝑖 𝑠(𝑦𝑖 ) + 𝜇 𝛴𝑖 𝑤(𝑦𝑖 , 𝑦{𝑖+1} ) = 𝐹(𝑦)
24
ga teng. (6) va (8) shartlari esa aynan singarmonizm qoidalarining ta'rifidir, ya'ni y joiz.
Teskari yo'nalish: berilgan joiz y uchun
′
𝑥𝑖𝑘 = [𝑦𝑖 = 𝑣𝑖𝑘 ]𝑣𝑎 𝑧𝑖𝑘𝑘
= 𝑥𝑖𝑘 𝑥{𝑖+1,𝑘′ }
deb olsak, barcha cheklovlar bajariladi va maqsad qiymati saqlanadi. Demak moslik o'zaro bir
qiymatli va qiymat saqlovchi.
2.5. Lagranj relaksatsiyasi va optimallik sertifikati
(9)–(10) masalaning qiyinligi (8) «bog'lovchi» cheklovlarda: ularsiz masala oddiy Viterbi
dinamik dasturlashiga ajraladi. Shu sababli (6) ni λ ≥ 0 ko'paytuvchilari bilan maqsad funksiyasiga
ko'chiramiz:
𝐿(𝜆) =
max
(11)
′ )]
{(𝑥,𝑧)∈ 𝐷}[ 𝛴 𝑠 𝑥 + 𝜇 𝛴 𝑤 𝑧 – 𝛴𝑖 𝜆𝑖 ( 𝛴𝑘,𝑘′ ∈ 𝑉𝑖 𝑧𝑖𝑘𝑘
bu yerda D — faqat (4), (5) va tanlov shartini saqlovchi soddalashtirilgan joiz to'plam, V_i —
i-juftlikdagi taqiqlangan o'tishlar to'plami. Dual masala:
min
{𝜆 ≥ 0}𝐿(𝜆)
(12)
2-teorema (yuqori chegara va sertifikat). Har qanday 𝜆 ≥ 0 uchun 𝐿(𝜆) ≥ 𝐹 ∗
bajariladi, bu yerda F* — (9)–(10) masalaning optimal qiymati. Agar biror λ da olingan yechim
(𝑥, ẑ) barcha (6) cheklovlarni qanoatlantirsa va tomonlama shart
𝜆𝑖 (𝛴 ẑ) = 0
bajarilsa, u holda (𝑥, ẑ) global optimal yechimdir.
Isbot. Birinchi qism: ixtiyoriy joiz (x, z) uchun
′
𝛴{(𝑘,𝑘 ′ )∈ 𝑉𝑖 }𝑧𝑖𝑘𝑘
≤ 0 𝑣𝑎 𝜆𝑖 ≥ 0
bo'lgani uchun jarima hadi manfiy emas, demak maqsad funksiyasi kamaymaydi; joiz to'plam
esa D ⊇ joiz to'plam bo'lgani sababli kengaygan. Ikkala omil ham maksimumni oshiradi, ya'ni
𝐿(𝜆) ≥ 𝐹*. Ikkinchi qism: agar (𝑥, ẑ) joiz bo'lsa, 𝐹(𝑥, ẑ) ≤ 𝐹 ∗. Ayni paytda tomonlama shart
tufayli jarima hadi nolga teng, shuning uchun 𝐿(𝜆) = 𝐹(𝑥, ẑ). Birinchi qismdan 𝐹(𝑥, ẑ) =
𝐿(𝜆) ≥ 𝐹 ∗ ≥ 𝐹(𝑥, ẑ), demak barcha tengsizliklar tenglikka aylanadi va 𝐹(𝑥, ẑ) = 𝐹 ∗. ■
2-teorema amaliy jihatdan muhim: har bir jumla uchun
𝑔 =
(𝐿(𝜆) − 𝐹(𝑥̂))
|𝐹(𝑥̂)|
25
nisbiy uzilishini hisoblash mumkin. 𝑔 = 0 bo'lsa, yechim global optimal ekanligi qat'iy
tasdiqlanadi; g ≤ ε bo'lganda esa optimaldan chetlanish ε dan oshmasligi kafolatlanadi. Bu
xususiyat nur qidiruviga asoslangan usullarda printsipial jihatdan mavjud emas.
λ ni yangilash uchun subgradient usuli qo'llaniladi:
𝜆𝑡+1
= max( 0, 𝜆𝑡𝑖 + 𝛼𝑡 · 𝑔𝑖𝑡 ), 𝛼𝑡 = 𝛼0 ·
𝑖
(𝐿(𝜆𝑡 )– 𝐹𝑏𝑒𝑠𝑡 )
2
||𝑔𝑡 ||
(13)
Umumiy algoritm quyidagicha:
ALGORITM 1. GDT-ILP: sertifikatli global dekodlash
Kirish: jumla x, nomzodlar C(x_i), ballar s, w, ε, T_max
Chiqish: y*, optimallik uzilishi g
1: λ ← 0; F_best ← −∞; L_best ← +∞
2: for t = 1 … T_max do
3:
(x̂, ẑ) ← Viterbi(D, s, μw − λ)
// O(nK log K)
4:
L_best ← min(L_best, L(λ))
5:
ŷ ← joiz yechimga proyeksiya (taqiqlangan o'tishlarni tuzatish)
6:
if F(ŷ) > F_best then F_best ← F(ŷ); y* ← ŷ
7:
g ← (L_best − F_best) / |F_best|
8:
if g ≤ ε then break
// sertifikat olindi
9:
λ ← max(0, λ + α_t · subgradient)
10: end for
11: return y*, g
3-teorema (murakkablik). 1-algoritmning bitta iteratsiyasi 𝑂(|𝐸| + 𝑛𝐾 𝑙𝑜𝑔 𝐾) vaqt talab
qiladi, bu yerda |𝐸| ≤ 𝑛𝐾² — nomzodlar to'ridagi qirralar soni. Tmax iteratsiya uchun umumiy
murakkablik 𝑂(𝑇𝑚𝑎𝑥 · 𝑛𝐾 𝑙𝑜𝑔 𝐾) ni tashkil etadi, ya'ni jumla uzunligi bo'yicha chiziqlidir.
Isbot. 3-qadamdagi Viterbi rekursiyasi har bir i uchun K ta tugunni ko'rib chiqadi va har biri
uchun oldingi qatlamdan maksimumni izlaydi. To'g'ridan-to'g'ri hisoblashda bu 𝑂(𝐾²) ni beradi.
Biroq 𝑤 qirra ballari eng yuqori 𝐾′ = ⌈𝑙𝑜𝑔 𝐾⌉ ta oldingi tugun bilan siyraklashtirilgani
(qolganlari uchun w ning maksimal qiymati yuqori chegara sifatida ishlatilgani) uchun har bir
tugun uchun 𝑂(𝑙𝑜𝑔 𝐾) amal yetarli bo'ladi, ya'ni qatlam uchun 𝑂(𝐾 𝑙𝑜𝑔 𝐾), butun jumla uchun
𝑂(𝑛𝐾 𝑙𝑜𝑔 𝐾). Qirralar bo'yicha jarima hadini hisoblash 𝑂(|𝐸|) ni talab qiladi. 5–7-qadamlar
chiziqli o'tishdan iborat, ya'ni 𝑂(𝑛). Yig'indi 𝑂(|𝐸| + 𝑛𝐾 𝑙𝑜𝑔 𝐾) ni beradi. ■
2.6. Korpus va baholash metodikasi
Tajribalar uchun 1900–1929-yillarga oid toshbosma nashrlar, matbuot materiallari va
qo'lyozma nusxalar asosida shakllantirilgan parallel korpusdan foydalanildi. Korpus tavsifi 2jadvalda berilgan. Taqsimlash manba hujjatlari darajasida amalga oshirildi, ya'ni bir hujjatning
jumlalari bir vaqtning o'zida ham o'qitish, ham test to'plamiga tushmaydi — bu natijalarning
haqqoniyligini ta'minlaydi.
2-jadval.
Eksperimental korpus tavsifi.
Ko'rsatkich
O'qitish
Validatsiya
Test
Jumlalar soni
124 800
15 600
15 600
So'zlar (token) soni
1 918 400
239 700
241 100
26
Ko'rsatkich
O'qitish
Validatsiya
Test
186 200
48 300
48 900
Lug'atdan tashqari so'zlar ulushi, %
—
7,4
7,9
Ko'p ma'noli grafik shakllar ulushi,
%
31,6
32,1
31,8
Manba hujjatlari soni
412
52
52
Noyob so'z shakllari
Baholash uchun belgi darajasidagi xatolik (CER), so'z darajasidagi xatolik (WER) va yangi
kiritilgan singarmonizm buzilishi ko'rsatkichi (SBK) — chiqish matnidagi unlilar uyg'unligi
qoidasini buzuvchi so'zlar ulushi — qo'llanildi. Statistik ishonchlilik uchun 1 000 martalik
bootstrap qayta namunalash bo'yicha 95 % ishonch oraliqlari hisoblandi.
2.7. Dasturiy majmua
Taklif etilgan algoritm «GDT-Translit» dasturiy majmuasida amalga oshirilgan. Majmua
Python 3.11 muhitida yozilgan; neyron komponentlar PyTorch 2.2 da, til modeli KenLM da, aniq
ILP yechuvchi esa Google OR-Tools (CP-SAT va CBC) kutubxonasida realizatsiya qilingan.
Foydalanuvchi interfeysi PyQt6 asosida qurilgan. Majmuaning arxitekturasi 1-rasmda keltirilgan.
1-rasm. GDT-Translit majmuasining arxitekturasi: nomzodlar to'rini shakllantirish, uch
manbadan ball hisoblash va cheklovlar ostida global dekodlash.
Nomzodlar to'rining tuzilishi va unda global optimal yo'lning tanlanishi 2-rasmda ko'rsatilgan.
Rasmdan ko'rinadiki, lokal ravishda eng yuqori ballga ega bo'lgan nomzodlar ketma-ketligi
singarmonizm cheklovini buzishi mumkin; global dekoder esa butun jumla bo'yicha eng yaxshi
joiz yo'lni tanlaydi.
27
2-rasm. Uch so'zli jumla uchun nomzodlar to'ri. Yashil ramkalar — global optimal yechimga
kiruvchi tugunlar; qalin chiziq — tanlangan yo'l; och kulrang o'tishlar — cheklovlar bo'yicha
taqiqlangan yoki past ballga ega bog'lanishlar.
3. NATIJALAR
3.1. Asosiy solishtirma tahlil
Taklif etilgan GDT-ILP algoritmi to'rtta bazaviy tizim bilan solishtirildi: qoidali va lug'atga
asoslangan tizim [2]; e'tibor mexanizmli BiLSTM [5]; nur qidiruvli belgi darajasidagi transformer
[7]; hamda N-best nomzodlarni til modeli bilan qayta saralovchi tizim [9]. Barcha modellar bir xil
korpusda, bir xil taqsimlashda o'qitildi. Natijalar 3-jadval va 4-rasmda keltirilgan.
3-jadval.
Test to'plamidagi asosiy natijalar (qavs ichida — 95 % bootstrap ishonch oralig'i).
Tizim
CER, %
WER, %
SBK, %
Vaqt, ms/jumla
Qoidali + lug'at
8,70 (8,52–
8,88)
19,40 (19,1–
19,7)
11,80
3
BiLSTM + e'tibor
3,80 (3,69–
3,91)
10,90 (10,7–
11,1)
6,90
14
Transformer + nur qidiruv
2,90 (2,81–
2,99)
8,60 (8,42–
8,78)
4,70
19
Transformer + N-best qayta
saralash
2,50 (2,42–
2,58)
7,40 (7,24–
7,56)
3,90
37
GDT-ILP (taklif etilgan)
2,10 (2,03–
2,17)
6,20 (6,06–
6,34)
0,30
41
Jadvaldan ko'rinadiki, GDT-ILP eng kuchli bazaviy tizimga nisbatan CER ni 16,0 % ga, WER
ni 16,2 % ga nisbiy kamaytiradi. Eng katta farq singarmonizm buzilishlarida kuzatiladi: ko'rsatkich
3,90 % dan 0,30 % gacha, ya'ni 13 baravar pasaygan. Bu natija kutilganidek, chunki mos qonuniyat
modelga qat'iy cheklov sifatida kiritilgan; qolgan 0,30 % esa morfologik tahlilchining xatolari
28
tufayli cheklov noto'g'ri qo'llanilmagan holatlarga to'g'ri keladi. Bootstrap testi GDT-ILP va Nbest qayta saralash orasidagi farq statistik ahamiyatli ekanini ko'rsatdi (p < 0,001).
3-rasm. Besh tizimning CER, WER va singarmonizm buzilishi ko'rsatkichlari bo'yicha qiyosiy
tahlili.
3.2. Optimallik sertifikati va yaqinlashuv
4-rasmda o'rtacha uzunlikdagi jumla uchun primal va dual qiymatlarning subgradient
iteratsiyalari davomida yaqinlashuvi ko'rsatilgan. Dastlabki 10–12 iteratsiyada uzilish keskin
kamayadi; 24-iteratsiyaga kelib nisbiy uzilish 0,5 % to'xtash mezonidan pasayadi. O'rtacha
hisobda bitta jumla uchun 18,4 iteratsiya talab etildi.
4-rasm. Lagranj relaksatsiyasining yaqinlashuvi: (a) primal va dual qiymatlar; (b) nisbiy
uzilishning logarifmik shkalada kamayishi va to'xtash mezoni.
Test to'plamidagi jumlalarning 94,6 % i uchun uzilish nolga teng bo'ldi, ya'ni yechimning
global optimalligi qat'iy tasdiqlandi. Qolgan 5,4 % jumlada uzilish o'rtacha 0,31 % ni tashkil etdi,
bu esa 2-teoremaga muvofiq optimaldan chetlanishning yuqori chegarasini beradi. Taqqoslash
uchun: nur qidiruviga asoslangan tizimlar hech qanday shunday kafolat bermaydi va ularning
natijasi optimaldan qanchalik uzoq ekanini printsipial jihatdan aniqlab bo'lmaydi.
29
3.3. Cheklovlar ablatsiyasi
Har bir cheklov turining hissasini aniqlash uchun ablatsiya tahlili o'tkazildi (4-jadval, 5-rasm).
Cheklovlarsiz model nur qidiruvi bilan amalda ekvivalent bo'ladi, bu esa yaxshilanishning aynan
lingvistik cheklovlar hisobiga erishilganini tasdiqlaydi.
4-jadval.
Cheklovlar bo'yicha ablatsiya tahlili.
Konfiguratsiya
CER, % WER, % SBK, %
Δ WER
Cheklovlarsiz (≈ nur qidiruv)
2,90
8,60
4,70
—
+ so'z ichidagi singarmonizm (4)
2,55
7,60
1,90
−1,00
+ qo'shni so'zlar moslashuvi (6)
2,34
7,00
0,80
−0,60
+ leksik butunlik
2,18
6,50
0,45
−0,50
2,10
6,20
0,30
−0,30
To'liq
model
dekodlash
+
sertifikatli
5-rasm. Cheklovlarni bosqichma-bosqich qo'shish natijasida xatolik ko'rsatkichlarining
o'zgarishi.
3.4. Masshtablanuvchanlik
6-rasmda dekodlash vaqtining jumla uzunligiga bog'liqligi keltirilgan. Aniq ILP yechuvchi
taxminan kvadratik o'sish ko'rsatadi va 40 so'zdan uzun jumlalarda amaliy foydalanish uchun
qimmatga tushadi. Lagranj relaksatsiyasi esa amalda chiziqli o'sadi, bu 3-teorema bilan mos
keladi. 50 so'zli jumlada aniq yechuvchi 218 ms, taklif etilgan usul 35 ms talab qiladi, ya'ni 6,2
baravar tezroq; shu bilan birga jumlalarning 94,6 % ida global optimallik saqlanadi.
30
6-rasm. Dekodlash vaqtining jumla uzunligiga bog'liqligi (chap o'q, logarifmik shkala) va
sertifikatlangan optimal yechimlar ulushi (o'ng o'q).
3.5. Xatolar tahlili
Qoldiq xatolarning tarkibi 5-jadvalda tahlil qilingan. Global dekodlash unli tiklash va
qo'shimcha moslashuvi sinflarida xatolarni keskin kamaytirdi, biroq xos nomlar va arab-fors
o'zlashmalarida sezilarli yaxshilanish bermadi — bu sinflarda xato manbai lingvistik izchillik
emas, balki lug'at qamrovining yetishmasligidir.
5-jadval.
Xato sinflari bo'yicha taqsimot (test to'plami, so'zlar soni).
Xato sinfi
Transformer +
GDT-ILP
Nisbiy
nur
kamayish, %
Unlilarni tiklash (و, ی, )ا
7 418
3 960
46,6
Qo'shimchalar moslashuvi
3 106
612
80,3
Xos nomlar
4 842
4 471
7,7
Arab-fors o'zlashmalari
3 987
3 602
9,7
Segmentatsiya xatolari
1 380
1 302
5,7
Jami
20 733
13 947
32,7
4. MUHOKAMA
Olingan natijalar transliteratsiya masalasida sifat chegarasi ko'p hollarda modelning o'quv
quvvati bilan emas, balki dekodlash strategiyasi bilan belgilanishini ko'rsatadi. Xuddi shu
transformer modeli nur qidiruvi bilan 8,60 % WER, global dekoder bilan esa 6,20 % WER beradi
— ya'ni modelni umuman o'zgartirmasdan, faqat qidiruv usulini almashtirish orqali 2,4 foiz
punktlik yaxshilanishga erishildi. Bu natija mashina tarjimasi sohasida qayd etilgan «qidiruv
xatosi» hodisasi [11] bilan mazmunan mos keladi, biroq bizning holatimizda uning manbai
boshqacha: neyron model o'zi qat'iy lingvistik qonuniyatni o'rganib olmaydi, chunki o'qitish
korpusida bu qonuniyat statistik tendensiya sifatida namoyon bo'ladi, qat'iy qoida sifatida emas.
Ikkinchi muhim jihat — sertifikatlanuvchanlik. Raqamlashtirish loyihalarida natijaning sifati
emas, balki sifat haqidagi kafolat ko'pincha muhimroq bo'ladi: arxiv xodimi qaysi jumlani
31
tekshirishi kerakligini bilishi lozim. Taklif etilgan yondashuv har bir jumla uchun miqdoriy kafolat
beradi va shu bilan avtomatik tizimni ekspert ish oqimiga integratsiya qilish masalasini yechishni
osonlashtiradi.
Uchinchidan, yondashuv modeldan mustaqil: (1) va (2) ballari istalgan boshqa model bilan
almashtirilishi mumkin, cheklovlar tizimi esa o'zgarishsiz qoladi. Bu uni turkiy tillarning arab
yozuvli tarixiy shakllari — usmonli turk, uyg'ur, qozoq matnlariga ko'chirish imkonini beradi,
chunki singarmonizm bu tillarning barchasiga xosdir.
Ishning cheklovlari. Birinchidan, cheklovlarning to'g'riligi morfologik tahlilchining aniqligiga
bog'liq; uning xatolari qoldiq 0,30 % buzilishning asosiy manbaidir. Ikkinchidan, singarmonizm
eski o'zbek yozma tilida ham to'liq izchil emas: arab-fors o'zlashmalari va ayrim badiiy matnlarda
qoidadan chetlanishlar uchraydi, shuning uchun cheklovlarni qat'iy emas, balki yuqori jarimali
yumshoq shaklda qo'llash varianti kelgusi tadqiqotlarda o'rganilishi kerak. Uchinchidan, hisoblash
xarajati nur qidiruvidan ikki baravar yuqori, garchi u amaliy talablar doirasida qolsa ham.
5. XULOSALAR
Ishda eski o'zbek yozuvidan lotin grafikasiga o'tkazish masalasi jumla darajasidagi
cheklangan global optimallashtirish masalasi sifatida qo'yildi va butun sonli chiziqli dasturlash
modeliga keltirildi. Modelning boshlang'ich masalaga ekvivalentligi, Lagranj dual funksiyasining
yuqori chegara ekanligi va algoritmning O(T·nK log K) murakkabligi isbotlandi.
156 000 juftlikdan iborat korpusdagi tajribalar taklif etilgan GDT-ILP algoritmi eng kuchli
bazaviy tizimga nisbatan CER ni 2,50 % dan 2,10 % gacha, WER ni 7,40 % dan 6,20 % gacha
kamaytirishini, singarmonizm buzilishlarini esa 3,90 % dan 0,30 % gacha pasaytirishini ko'rsatdi.
Jumlalarning 94,6 % i uchun global optimallik sertifikatlangan holda tasdiqlandi — bu xususiyat
mavjud dekodlash usullarida yo'q.
Algoritm asosida PyQt6 va OR-Tools texnologiyalarida dasturiy majmua yaratildi. Kelgusi
ishlarda cheklovlarni yumshoq jarimalar bilan birlashtirish, morfologik tahlilchi bilan qo'shma
o'qitish hamda yondashuvni boshqa turkiy tillarning arab yozuvli merosiga kengaytirish ko'zda
tutilgan.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR:
1. Rahimov, A.; Karimov, D. Rule-based transliteration of Chagatai manuscripts into
modern Uzbek Latin script. Journal of Digital Humanities in Central Asia, 2022, 4, 55–71.
2. Yusupov, S.; Tursunov, B. A dictionary-driven approach to Perso-Arabic Uzbek text
conversion. International Journal of Asian Language Processing, 2021, 31, 1–18.
3. Mohri, M.; Pereira, F.; Riley, M. Speech recognition with weighted finite-state
transducers. In Springer Handbook of Speech Processing; Springer: Berlin, Germany, 2008; pp.
559–584.
4. Hulden, M. Finite-state machine construction methods and algorithms for phonology and
morphology. PhD thesis, University of Arizona, Tucson, AZ, USA, 2009.
5. Bahdanau, D.; Cho, K.; Bengio, Y. Neural machine translation by jointly learning to align
and translate. In Proceedings of ICLR, San Diego, CA, USA, 2015.
6. Vaswani, A.; Shazeer, N.; Parmar, N. et al. Attention is all you need. In Advances in
Neural Information Processing Systems, Long Beach, CA, USA, 2017; pp. 5998–6008.
32
7. Wu, S.; Cotterell, R.; Hulden, M. Applying the transformer to character-level
transduction. In Proceedings of EACL, Kyiv, Ukraine, 2021; pp. 1901–1907.
8. Freitag, M.; Al-Onaizan, Y. Beam search strategies for neural machine translation. In
Proceedings of the First Workshop on Neural Machine Translation, Vancouver, Canada, 2017; pp.
56–60.
9. Shen, L.; Sarkar, A.; Och, F. Discriminative reranking for machine translation. In
Proceedings of NAACL-HLT, Boston, MA, USA, 2004; pp. 177–184.
10. Boeschoten, H.; Vandamme, M. Chaghatay. In The Turkic Languages; Johanson, L.,
Csató, É., Eds.; Routledge: London, UK, 1998; pp. 166–178.
11. Stahlberg, F.; Byrne, B. On NMT search errors and model errors: cat got your tongue?
In Proceedings of EMNLP-IJCNLP, Hong Kong, China, 2019; pp. 3356–3362.
12. Rush, A.; Sontag, D.; Collins, M.; Jaakkola, T. On dual decomposition and linear
programming relaxations for natural language processing. In Proceedings of EMNLP, Cambridge,
MA, USA, 2010; pp. 1–11.
13. Koo, T.; Rush, A.; Collins, M.; Jaakkola, T.; Sontag, D. Dual decomposition for parsing
with non-projective head automata. In Proceedings of EMNLP, Cambridge, MA, USA, 2010; pp.
1288–1298.
14. Heafield, K. KenLM: faster and smaller language model queries. In Proceedings of the
Sixth Workshop on Statistical Machine Translation, Edinburgh, UK, 2011; pp. 187–197.
15. Perron, L.; Furnon, V. OR-Tools: Google optimization tools, version 9.8; Google:
Mountain View, CA, USA, 2023.
16. Roth, D.; Yih, W. Integer linear programming inference for conditional random fields.
In Proceedings of ICML, Bonn, Germany, 2005; pp. 736–743.
IP TARMOQLARIDA IPTV XIZMATLARI ARXITEKTURASI VA VIDEO UZATISH
SIFATINI TAHLIL QILISH
Baymatova.N.T 1, Begmurodov.M.N 2
Islom Karimov nomidagi Toshkent davlat texnika universiteti.
mukhammadjonbegmurodov@gmail.com
Annotatsiya. Ushbu maqolada IPTV (Internet Protocol Television) texnologiyasining asosiy
tamoyillari, arxitekturasi va tarkibiy qismlari tahlil qilinadi. IPTV xizmatlarini tashkil etishda
bosh stansiya, kodlash tuguni, VoD tizimi, Middleware platformasi, abonent qurilmalari hamda
shartli kirish tizimining o‘rni ko‘rib chiqiladi. Shuningdek, IP tarmoqlari orqali video uzatishda
xizmat sifati ko‘rsatkichlari, xususan paket yo‘qotilishi, kechikish va jitter parametrlarining video
tasvir sifatiga ta’siri tahlil qilinadi. Olingan natijalar IPTV xizmatlarini samarali tashkil etish
uchun tarmoq resurslarini to‘g‘ri rejalashtirish va QoS mexanizmlarini qo‘llash muhimligini
ko‘rsatadi.
Kalit so‘zlar. IPTV, NGN, IP tarmog‘i, video uzatish, QoS, VoD, Middleware, Set-Top Box,
multicast, paket yo‘qotilishi.
33
1.KIRISH
IPTV (Internet Protocol Television) xizmatlari keyingi avlod aloqa tarmoqlari - NGN
(Next Generation Network) asosida tashkil etiladigan multiservis tarmoqlarida TCP/IP
texnologiyasi yordamida amalga oshiriladi.NGN konsepsiyasi operatorlarga turli xil xizmatlarni
taqdim etish uchun keng imkoniyatlar yaratadi. Shu bilan birga, bunday tarmoqlarda xizmat
ko‘rsatish sifatini baholash va nazorat qilish masalasi ham muhim ahamiyat kasb etadi. IPTV
xizmatlari foydalanuvchilar orasida tobora ommalashib borayotganligi sababli, uning trafigi ham
tez sur’atlarda ortib bormoqda.Natijada IPTV trafigi IP tarmoqlaridagi boshqa an’anaviy xizmatlar
bilan tarmoq resurslari uchun raqobatlasha boshlaydi. Bu holat esa xizmat ko‘rsatish sifati
ko‘rsatkichlariga, xususan, video ma’lumotlarni yetkazib berish sifatiga ta’sir qiladi. Shu sababli,
IP tarmoqlari orqali uzatiladigan video xizmatlar sifatini baholash muammosi dolzarb
masalalardan biri hisoblanadi.
2. IPTV ARXITEKTURASI
Bugungi kunda telekommunikatsiya bozorida uskuna va dasturiy ta’minotning yetakchi
ishlab chiqaruvchi va yaratuvchi kompaniyalari tomonidan aloqa operatorlarining barcha
talablariga javob beradigan bir qator IPTV yechimlari taqdim etilmoqda. Taklif qilinayotgan
yechimlarning xilma-xilligiga qaramay, odatiy IPTV majmuasini tashkil etuvchi bir qator tarkibiy
qismlarni aniq ajratib ko‘rsatish mumkin [1].
IPTV majmuasining asosiy tarkibiy qismlari quyidagilardir:
− Asosiy stansiya (HeadEnd) va kodlash tuguni;
− Talab bo‘yicha video (Video on Demand) quyi tizimi;
− Servis platformasi (Middleware);
− Abonent qurilmasi (Set-Top Box);
− Shartli kirish (Conditional Access System) quyi tizimi.
Uzatish tarmog‘ini turli usullarda qurish mumkin. Unga qo‘yiladigan asosiy talablarni
quyidagicha ifodalash mumkin:
Yetarli o‘tkazuvchanlik qobiliyati:
− O‘rtacha statistik televizorda maqbul tasvir sifatiga erishish uchun MPEG2 formatiga
kamida 4 Mbit/s, MPEG4 formatiga esa kamida 2,5 Mbit/s tezlik talab etiladi;
− Multicast’ni butun tarmoq bo‘ylab qo‘llab-quvvatlash. Bu IPTV xizmatlarini joriy
etishning majburiy shartidir;
− QoS mexanizmlarini uzluksiz qo‘llab-quvvatlash. O‘tkazuvchanlik qobiliyati
resurslarini hisoblash uchun zarur. Agar yetarli o‘tkazuvchanlik qobiliyatidan foydalanilsa, xizmat
ishlaydi, biroq bunda ustuvor trafikni ham hisobga olish kerak.
Asosiy stansiya va kodlash tuguni. Qulaylik uchun bosh stansiya va kodlash tuguni bitta
hududda joylashgan bo‘lib, turli manbalardan signallarni qabul qiladi, o‘zgartiradi hamda IPmulticast / IP-unicast oqimlarini shakllantiradi. Kontentni real vaqt rejimida qabul qiluvchi uskuna
sun’iy yo‘ldosh antennalari, chastotali qabul qilgichlar va hokazolar yordamida turli manbalardan
audiovizual oqimlarni oladi. Zarurat tug‘ilganda, ularni shifrlaydi, dekodlaydi, raqamlashtiradi va
IP-paketlarga o‘rovchi uskunaga - IP Streamer’ga yo‘naltiradi.
Bosh stansiya tarkibiy qismlari:
34
− Antenna posti - efir stansiyalari va sun’iy yo‘ldoshlardan signallarni qabul qilishni
ta’minlaydi;
− Raqamli sun’iy yo‘ldosh qabul qilgichlari - deskriptorlar - Antenna postidan olingan
raqamli signallarni dekodlaydi va materiallarni Strimer/multipleksorga uzatadi;
− Raqamli kodlash uzeli - analog va raqamli signallarni MPEG formatida kodlaydi
hamda materiallarni Strimer/multipleksorga uzatadi;
− Strimer / multipleksor - Bosh stansiyaning asosiy elementi bo‘lib, materiallarni
multiplekslaydi va har bir kanal o‘zining noyob manzili hamda IP-uzatish portiga ega bo‘ladigan
tarzda IP-uzatishni amalga oshiradi.
1-rasmda antenna posti yonida joylashgan televizion kanallarni kodlash tugunining
sxemasi keltirilgan.474-642 MHz chastota diapazonida signalni sifatli qabul qilish uchun qabul
qilish nuqtasiga bir nechta efir antennasi (har biri o‘z diapazoni uchun) o‘rnatiladi.[2] So‘ngra
ushbu antennalardan kelayotgan signallar jamlanadi va guruhli analog signal faol splitterlar tizimi
orqali professional efir qabul qilgichlarining kirish qismiga uzatiladi. Qabul qilgichlarning chiqish
qismidan SECAM rangli kodlash formatidagi analog videosignal SDI formatiga o‘tkazish uchun
transkoderga yuboriladi. Shunday qilib, siqish koderlariga SDI formatidagi signal hamda analog
audio signallar (alohida chap va o‘ng kanallar) uzatiladi. Koderlar signallarni MPEG-2 va MPEG4 standartlari bo‘yicha siqish uchun xizmat qiladi. Har bir koderning chiqish qismidan transport
video oqimlari kommutatorlarga kelib tushadi. Ularning vazifasi koderlardan keladigan trafikni
jamlab, operator tarmog‘iga qayta yo‘naltirishdan iborat. Ushbu rasmda kodlash tugunining aniq
texnik yechimi ko‘rsatilgan.
1-rasm. Televizion kanallarni kodlash jarayoni
35
Talab bo‘yicha video (VOD) quyi tizimi VOD quyi tizimining vazifasi foydalanuvchi
so‘roviga binoan videomateriallarni yozib olish va ijro etishdan iborat.
VoD tizimining asosiy tarkibiy qismlari quyidagilardir:
− Markaziy tugun - qoida tariqasida, shartli kirish tizimi va bosh stansiyaga bevosita
mantiqiy yaqinlikda, ya’ni tarmoqning “markazida” joylashgan apparat-dasturiy majmua.
− Kontentni boshqarish tizimi - videoserverlar va kontent taqsimotini boshqaruvchi
dasturiy ta’minot.
− Videoserver – ma’lum bir hududda, masalan, bitta agregatsiya tuguni doirasida
foydalanuvchilar guruhlariga xizmat ko‘rsatish uchun o‘rnatiladigan apparat-dasturiy majmua.
Oldindan kodlash tizimi orqali shifrlangan VoD kontenti va metama’lumotlar tugunga
kelib tushadi hamda saqlash tizimida saqlanadi.
Metama’lumotlar - raqamli televideniyening muhim tarkibiy qismlaridan biridir. IPTV
tizimlarida abonentning talabiga binoan unga dastur yoki filmning batafsil tavsifi, treyleri va
posteri istalgan vaqtda, jumladan, “efirga chiqishidan” ancha oldin ham taqdim etilishi mumkin.
Kontentni boshqarish tizimi yordamida kontent belgilangan qoidalarga muvofiq videoserverlarga
taqsimlanadi.
Foydalanuvchidan kontentni uzatish bo‘yicha so‘rov kelib tushgach, CAS autentifikatsiya
jarayonlaridan so‘ng, middleware kontentni boshqarish tizimidan o‘z bazasida foydalanuvchiga
kerakli kontent mavjud bo‘lgan eng yaqin bo‘sh videoserverlarga havolani oladi [3]. Shu tariqa
tarmoq yadrosidagi unicast trafiki minimallashtiriladi, chunki “talab bo‘yicha video” uzatishning
aksariyat qismi foydalanuvchiga eng yaqin joylashgan mahalliy videoserverdan amalga oshiriladi.
Tarmoq yadrosida xizmat trafiki hamda markaziy tugun va videoserverlar o‘rtasida videokontentni
taqsimlash trafiki aylanadi, uning hajmi juda kichik bo‘lgani uchun tarmoqqa jiddiy talablar
qo‘ymaydi.
VoD tizimini rejalashtirish tarmoq arxitekturasi va yuklanishi bilan bog‘liqdir. Markaziy
tugun asosan kontentni qabul qilib, uni periferik serverlarga tarqatish, shuningdek, periferik
videoserverlarning funksionalligi yetarli bo‘lmagan hollarda foydalanuvchi so‘rovlariga ishlov
berish uchun xizmat qiladi. “Talab bo‘yicha video” xizmatlarini rivojlantirishning birinchi
bosqichida foydalanuvchilarga xizmat ko‘rsatish uchun markaziy tugundan foydalanish mumkin.
Kelgusida abonentlar bazasi kengayishi bilan agregatsiya tugunlariga videoserverlar o‘rnatish
zarur bo‘ladi.
2-rasmda VoD videoserverlar tizimi ko‘rsatilgan. Kontentni boshqarish tizimi (CMS)
yordamida kontent belgilangan qoidalarga muvofiq videoserverlarga taqsimlanadi.
Foydalanuvchidan kontentni uzatish bo‘yicha so‘rov kelib tushgach, Shartli kirish tizimi (CAS)
autentifikatsiya jarayonlaridan so‘ng, Middleware CMS’dan o‘z bazasida foydalanuvchiga kerakli
kontent mavjud bo‘lgan eng yaqin bo‘sh serverlarga havolani oladi. Shu tariqa tarmoqdagi unicast
trafiki minimallashtiriladi.
Middleware servis platformasi. Middleware - bu IPTV yechimining barcha tarkibiy
qismlarini boshqarishni ta’minlovchi hamda taqdim etiladigan xizmatlarni boshqarish va
ma’muriyatchilik vazifalarini soddalashtirishga xizmat qiladigan dasturiy-apparat majmuasidir
[4]. Middleware quyidagilarni amalga oshirish imkonini beradi:
− Abonentni avtorizatsiyalash;
− EPG ko‘rsatuvlar dasturini shakllantirish;
36
− IPTV yechimining interfeysi va boshqaruv vositalarini shakllantirish;
− CAS, VOD tizimlari, bosh stansiya, STB qurilmalari bilan o‘zaro aloqa;
− Billing tizimlari va aloqa operatorining biznesni qo‘llab-quvvatlash tizimlari bilan o‘zaro
hamkorlik.
2-rasm.VoD video server tizimi
Middleware ochiq arxitekturaga ega bo‘lib, bu yechim komponentlarini tezkor miqyoslash
va xizmatlar doirasini kengaytirish imkonini beradi. 3-rasmda zaxira nusxalarsiz o‘rnatish uchun
mo‘ljallangan Middleware apparat arxitekturasi ko‘rsatilgan. Mazkur konfiguratsiyaning ishlashi
uchun uchta server talab etiladi.Barcha serverlar bitta server shassisiga o‘rnatiladi.Middleware
IPTV tizimiga yagona kirish nuqtasi hisoblanadi. U orqali tizimning barcha komponentlari (VoD,
CAS va h.k.) bilan ham, tashqi komponent va tizimlar (billing tizimlari, administrator ish
stansiyasi va h.k.) bilan ham o‘zaro aloqa qilinadi. Middleware ommaviy tarmoqdan xususiy
tarmoqqa, ya’ni Middleware joylashgan tarmoqqa ilova serverlariga kirishni ta’minlaydigan kirish
shlyuzidan iborat. Ilova serverlari barcha so‘rovlarga ishlov beradi, hisob-kitoblarni amalga
oshiradi va boshqa axborot tizimlariga murojaat qiladi [5],[6]. Foydalanuvchilar haqidagi barcha
ma’lumotlar va ularning so‘rovlari tarixi ma’lumotlar bazasida saqlanadi.
Abonent qurilmalari. STB (Set-top-Box) - audio va video materiallarni shakllantirish,
yetkazib berish tizimlari hamda abonent televizori o‘rtasidagi bog‘lovchi vositadir. STB – bu
operatsion tizim, veb-brauzer va MPEG-dekoderga ega mini-kompyuter. Qurilma tizimning
barcha tarkibiy qismlari bilan o‘zaro ishlashi uchun muayyan loyihaga integratsiya qilinishi lozim
[7].
3-rasm. Middleware qurilma arxitekturasi
37
Shartli kirish quyi tizimi (Conditional Access System). Shartli kirish tizimi – efir, kabel
va sun’iy yo‘ldosh aloqa tarmoqlari orqali teleko‘rsatuv tarkibida tarqatiladigan audiovizual
hamda boshqa xabar va materiallarni himoya qilishning texnik vositasidir. Shuningdek, CAS
foydalanuvchining multimedia xizmatlaridan foydalanishini cheklash, mualliflik huquqlariga
rioya qilish va kontentni ruxsatsiz kirish/nusxalashdan himoyalash imkonini beradi. 4-rasmda
“yo‘l-yo‘lakay” amalga oshiriladigan translyatsiya kontentini shifrlash sxemasi ko‘rsatilgan. Bosh
stansiyadan multicast rejimida uzatiladigan translyatsiya kontenti (telekanallar) xizmat
ko‘rsatuvchi VLAN’da ochiq holda mavjud bo‘ladi. Translyatsiya kanallarini shifrlash serverlari
ochiq kanallarning multikast guruhlariga a’zo bo‘ladi va ularni MPEG darajasida shifrlaydi.
Kanalni shifrlash natijasi – umumiy tarmoqda yangi multikast guruhining paydo bo‘lishidir[8],[9].
Abonent STB qurilmalari yuklanish vaqtida o‘zlari a’zo bo‘lgan kanallar kalitlarini oladi va vaqtivaqti bilan yangilab turadi. Kanallarni almashtirishda kalitlar uchun murojaat qilinmaydi, bu esa
ushbu jarayonni tezlashtiradi.
4-rasm. Efir kanallarini shifrlash
Talabga ko‘ra video (VOD) kontentini shifrlash efir kontentini shifrlashdan farq qiladi. Har
bir videofayl shartli ruxsat tizimi (CAS) tomonidan oldindan shifrlanadi va distributsiya tizimi
orqali videoserverlarga yuboriladi. Keyinchalik, kontentni ko‘rish vaqtida STB qurilmasi mazkur
kontent kodlangan kalitni olish uchun CAS tizimiga murojaat qiladi.
5-rasm. IPTV trafikining vaqt bo‘yicha o‘sishi
38
IPTV xizmatlarining keng tarqalishi natijasida tarmoq trafigi yil sayin ortib bormoqda.
Video kontentga bo‘lgan talabning oshishi IP tarmoqlarida uzatiladigan ma’lumotlar hajmining
sezilarli darajada ko‘payishiga olib kelmoqda. Bu holat tarmoq o‘tkazuvchanlik qobiliyatiga va
xizmat sifatiga qo‘yiladigan talablarni yanada oshiradi. 5-rasmda IPTV trafikining yillar bo‘yicha
o‘sish dinamikasi keltirilgan [10].
IPTV xizmatlarida video tasvir sifati asosan uzatilayotgan video oqimining bitrate qiymatiga
bog‘liq. Bitrate oshishi bilan tasvirning aniqligi va barqarorligi yaxshilanadi, biroq bu tarmoq
resurslariga qo‘yiladigan talabni ham oshiradi. Shu sababli IPTV tizimlarini loyihalashda bitrate
va tarmoq o‘tkazuvchanligi o‘rtasidagi muvozanatni ta’minlash muhim hisoblanadi. 6-rasmda
video sifati va bitrate o‘rtasidagi bog‘liqlik ko‘rsatilgan
6-rasm. Bitrate va video sifati o‘rtasidagi bog‘liqlik.
IPTV xizmatlarining barqaror ishlashi IP tarmoqlarida xizmat sifati ko‘rsatkichlariga bevosita
bog‘liq. Ayniqsa, paketlarning yo‘qolishi, uzatishdagi kechikish va jitter kabi parametrlar video
oqimining sifatiga sezilarli ta’sir ko‘rsatadi. Ushbu ko‘rsatkichlarning me’yoriy darajada bo‘lishi
foydalanuvchilarga sifatli video xizmatlarini taqdim etishda muhim ahamiyatga ega. 7-rasmda
QoS parametrlarining IPTV xizmatlari sifatiga ta’siri ko‘rsatilgan.
7-rasm. QoS parametrlarining IPTV xizmat sifatiga ta’siri
39