Текст автоматически извлечён из PDF-файла, поэтому форматирование может быть нарушено. Откройте PDF-копию для корректного отображения.
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
SIRI-2025
analitik usullar bilan solishtirilib, sun’iy intellekt yondashuvlarining aniqligi va samaradorligi
tahlil qilindi.
1-rasm. Ananaviy usullar yordamida olingan grafik natijalar
2-rasm. Sun’iy intelekt texnologiyasi va zamonaviy usullar orqali grafik natijalar
Xulosa
Sun’iy intellekt yondashuvlari yupqa plastinalarning termo-magnit elastik
deformatsiyalanish jarayonlarini modellashtirishda samarali vosita sifatida xizmat qilishi
mumkin. Bu usullar materialshunoslik, muhandislik va texnologik jarayonlarni
optimallashtirishda keng qo‘llanilishi mumkin. Kelajakda yanada aniqroq modellar yaratish
va real tajribalarga moslash uchun chuqur o‘rganish usullari va yangi algoritmlar qo‘llash
rejalashtirilmoqda.
Adabiyotlar
1. Rvachev V.L. 1982. Theory of R-functions and some of its applications. 552 p.
Kiyev: Nauk, dumka.
2. Bae, K. Y., Yang, Y. S., Hyun, C. M., and Cho, S. H., “Derivation of simplified formulas
to predict deformations of plate in steel forming process with induction heating,” Int. J. of
Machine Tools & Manufacture, Vol. 48, pp. 1646-1652, 2008.
801
SIRI-2025
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
NANOFIZIKADA SUN'IY INTELLEKTNING Qo‘LLANILISHI HAMDA TIBBIYOT SOHALARDA
NAMOYON Bo‘LISHI
U. M. Naziraliyeva
“Fundamental fanlar” kafedrasi, University of management and future technologies,
Toshkent, O‘zbekiston.
Anotatsiya: Ushbu maqolada tibbiyot, nanofizika va sun'iy intellektning integratsiyasi
haqida so‘z yuritiladi. Nanofizika tibbiyotda yangi biomateriallar va nanomateriallar yaratish,
hamda mikrojarayonlarni boshqarishda katta ahamiyatga ega bo‘lib, bu materiallar tibbiy
diagnostika va davolash usullarini samarali qilishda qo‘llaniladi. Sun'iy intellekt esa
tibbiyotda katta ma'lumotlarni tahlil qilish, diagnostika jarayonlarini avtomatlashtirish va
davolashni individualizatsiyalashda yordam beradi. Maqola, bu uch sohaning birlashishi
orqali tibbiy texnologiyalarni rivojlantirish, kasalliklarni erta aniqlash va samarali davolash
imkoniyatlarini yaratishda qanday yutuqlarga erishilayotganini ko‘rsatadi. Nanofizika va
sun'iy intellektning tibbiyotda qo‘llanilishi, yangi ilmiy kashfiyotlar va texnologiyalarni kashf
qilishda kelajakda inqilobiy o‘zgarishlarga olib kelishi kutilmoqda. Maqola nanofizikadagi
asosiy SI texnologiyalari, ularning ilm-fan va sanoatdagi o‘rni, hamda kelajakdagi istiqbollari
haqida fikr yuritadi.
Kalit so‘zlar: Nanofizika, sun'iy intellekt, mashina o‘rganish, chuqur o‘rganish,
nanomateriallar, simulyatsiya, kvant texnologiyalari, nanooptika, materiallar dizayni,
eksperimentlarni optimallashtirish. Tibbiyot, nanorobotlar, biosensorlar, tibbiy diagnostika,
nanomeditsina, tibbiy qurilmalar, genetik tahlil, kasalliklarni erta aniqlash, tibbiy robotlar.
Kirish
Nanofizika – materiyaning eng kichik o‘lchamdagi, ya'ni atom va molekulalarga oid
xususiyatlarini o‘rganadigan ilmiy soha bo‘lib, ko‘plab yangi texnologiyalarni rivojlantirishda
asosiy rol o‘ynaydi. Bugungi kunda nanomateriallar, nanostrukturalar va nanomexanik
jarayonlar kabi sohalarda tadqiqotlar davom etmoqda, va bu jarayonlarning samarali
boshqarilishi uchun sun'iy intellekt (SI) texnologiyalaridan foydalanish muhim ahamiyat
kasb etadi. Nanofizika va sun'iy intellektning tibbiyotga integratsiyasi nafaqat mavjud
davolash usullarini takomillashtirish, balki yangi va samarali usullarni ishlab chiqishda ham
muhim ahamiyatga ega. Bu innovatsiyalar, ayniqsa, saraton, neyrodegenerativ kasalliklar,
yurak kasalliklari va boshqa murakkab kasalliklarni aniqlash va davolashda yangi ufqlarni
ochadi. Maqolada nanofizika va sun'iy intellektning tibbiyotda qo‘llanilishi, ularning ilmiy va
amaliy ahamiyati, shuningdek, kelajakdagi istiqbollari ko‘rib chiqiladi.
Asosiy matn
Nanofizikada sun'iy intellektning birinchi va eng asosiy qo‘llanilishi
nanomateriallarning dizayni va xususiyatlarini bashorat qilishda yuzaga keladi.
Nanomateriallar o‘zining kichik o‘lchamlari, yuqori yuzaki maydonlari va noyob fizik-kimyoviy
xususiyatlari bilan ajralib turadi. Ularning dizaynini optimallashtirish va yangi materiallar
yaratish jarayonida sun'iy intellektning yordamida simulyatsiyalar va bashoratlar amalga
802
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
SIRI-2025
oshiriladi. Misol uchun, sun'iy intellekt yordamida yangi karbon materiallari, nanotubalar,
grafen va boshqa nanostrukturalarning mexanik va elektron xususiyatlari tezda tahlil
qilinadi. Chuqur o‘rganish (deep learning) algoritmlari yordamida atom tuzilishidagi kichik
o‘zgarishlar natijasida materiallarning xususiyatlaridagi o‘zgarishlarni aniqlash mumkin
bo‘ladi. Shu tarzda, ilmiy tadqiqotchilar yangi nanomateriallarni ishlab chiqish jarayonini
tezlashtirishi mumkin.
Nanofizikada eksperimentlar odatda juda murakkab va sezgir bo‘lishi mumkin, chunki
o‘lchovlar juda kichik miqyosda amalga oshiriladi va juda nozik usullarni talab qiladi. Sun'iy
intellekt yordamida tajribalarni boshqarish va optimallashtirish, o‘lchovlar orasidagi
bog‘liqliklarni aniqlash, va o‘zgarishlarni real vaqt rejimida prognoz qilish mumkin. Masalan,
mikroskopiya, spektroskopiya va boshqa yuqori aniqlikdagi o‘lchov usullari yordamida
ma'lumotlar yig‘iladi, va sun'iy intellekt bu ma'lumotlarni tahlil qiladi. Natijada,
eksperimentlar samaradorligi oshadi va qimmatbaho vaqt va resurslarni tejash imkoniyati
yuzaga keladi.
Nanofizika sohasida tizimlarning kvant mexanikasi va atom darajasidagi
harakatlarini simulyatsiya qilish juda murakkab va ko‘p vaqt talab qiladigan jarayon. Sun'iy
intellekt, ayniqsa, chuqur o‘rganish texnologiyalari yordamida bu jarayonni tezlashtirish va
yanada aniqroq natijalar olish imkonini beradi.
Kvant kompyuterlari yordamida amalga oshiriladigan simulyatsiyalarni
optimallashtirishda sun'iy intellektdan foydalanish ham mumkin. Sun'iy intellekt modellari,
nanofizik tizimlar va materiallar bilan bog‘liq jarayonlarni, masalan, elektronlarning harakati,
issiqlik tarqalishi va boshqa fizik xususiyatlarni real vaqtda prognoz qilishda qo‘llaniladi.
Kvant texnologiyalari nanofizikaning eng rivojlangan sohalaridan biridir. Sun'iy
intellekt, kvant tizimlarini boshqarish va kvant hisoblash jarayonlarini optimallashtirishda
katta rol o‘ynaydi. Nanofizika va kvant kompyuterlari o‘rtasidagi integratsiya sun'iy intellekt
yordamida yanada samarali amalga oshirilmoqda.
Sun'iy intellekt kvant hisoblash algoritmlarini ishlab chiqishda ham qo‘llaniladi. Bu
algoritmlar, nanomateriallar va kvant tizimlarining o‘ziga xos xususiyatlarini inobatga olgan
holda, ko‘plab murakkab masalalarni hal qilish imkonini beradi. Kvant tizimlarining
barqarorligini oshirish va optimal yechimlarni topishda sun'iy intellektning o‘rni juda katta.
Nanooptika sohasida sun'iy intellektni qo‘llash yangi optik qurilmalarni yaratish va
ular bilan ishlash jarayonini yanada samarali qilish imkoniyatini beradi. Nanomateriallarning
optik xususiyatlarini bashorat qilishda sun'iy intellekt yordamida simulyatsiyalar o‘tkaziladi.
Bu, o‘z navbatida, yangi optik texnologiyalar, sensörlar va optik qurilmalarni yaratishda
qo‘llaniladi. Misol uchun, sun'iy intellekt yordamida fotonlarning nanomateriallar bilan o‘zaro
ta'sirini o‘rganish va yangi optik qurilmalarni yaratish mumkin. Nanooptika sohasida sun'iy
intellekt yordamida tasvirlarni yaxshilash, lazer texnologiyalarini optimallashtirish va
nanozondlar yordamida yuqori aniqlikdagi o‘lchovlar olish mumkin.
Nanofizika sohasida olingan ma'lumotlar juda katta va murakkab bo‘lishi mumkin.
Odatda, ilmiy tadqiqotlarda ma'lumotlarni to‘plash, tahlil qilish va ulardan foydali natijalar
chiqarish uchun katta resurslar talab qilinadi. Sun'iy intellekt, ayniqsa, mashina o‘rganish va
803
SIRI-2025
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
chuqur o‘rganish metodlari yordamida bu ma'lumotlar bazasini tahlil qilib, yangi ilmiy
kashfiyotlar qilishda yordam beradi.
Sun'iy intellektning katta ma'lumotlar bilan ishlash qobiliyati, nanofizika sohasidagi
yangi tendensiyalarni aniqlash va kashfiyotlar qilishda muhim o‘rin tutadi. Bu, shuningdek,
ma'lumotlarning yangiligi va aniqligini ta'minlashga yordam beradi.
Tibbiyot sohasida texnologiyalarni rivojlantirish va yangi davolash usullarini izlashda,
nanofizika va sun'iy intellektning integratsiyasi juda katta ahamiyatga ega. Nanofizika,
materiyaning nanoo‘lchamdagi xususiyatlarini o‘rganish orqali, inson organizmidagi
mikroskopik jarayonlarni tushunishga va yangi biomateriallar yaratishga imkon beradi.
Sun'iy intellekt esa katta hajmdagi ma'lumotlarni tahlil qilish, diagnostika jarayonlarini
avtomatlashtirish, va davolash usullarini optimallashtirishda yordam beradi.
Nanofizika, yangi biomateriallar yaratish va nanomateriallarning tibbiy qo‘llanilishini
rivojlantirishda muhim rol o‘ynaydi. Nanomateriallar, masalan, nanochastotalar,
nanotubalar, grafen va boshqa materiallar, ularning kichik o‘lchamlari va yuqori yuzaki
maydoni tufayli, tibbiyotda samarali vositalar sifatida ishlatiladi. Bu materiallar quyidagi
sohalarda qo‘llaniladi:
Nanomateriallar yordamida dorilarni to‘g‘ridan-to‘g‘ri bemorning zarur joylariga
(masalan, xastalikni aniqlash yoki davolash zarur bo‘lgan hujayralarga) yetkazish mumkin.
Bu esa davolash samaradorligini oshiradi va yon ta'sirlarni kamaytiradi.
Nanomateriallar yordamida yuqori sezgirlikka ega biosensorlar ishlab chiqilishi
mumkin, bu esa tez va aniq diagnostika qilish imkonini beradi.
Nanorobotlar va nanomexanik qurilmalar, tibbiyotda yangi davolash usullarini kashf
qilishga yordam beradi. Nanorobotlar yordamida quyidagi amallar bajarilishi mumkin:
Nanorobotlar hujayra ichiga kirib, kasalliklarni davolash yoki zararsizlantirish uchun
juda nozik operatsiyalarni bajarishi mumkin. Masalan, saraton hujayralarini tanib olish va
ularni yo‘q qilishda ishlatiladi.
Nanorobotlar organizmning turli qismlariga kirib, aniq joyda va kerakli darajada
davolash ishlari olib borilishi mumkin.
Sun'iy intellekt tibbiyotda diagnostika jarayonlarini yanada samarali qilishda keng
qo‘llanilmoqda. Mashina o‘rganish (machine learning) va chuqur o‘rganish (deep learning)
texnologiyalari tibbiy tasvirlar, ma'lumotlar va bemorlarning klinik holatlarini tahlil qilishda
yordam beradi. Ularning ba'zi qo‘llanilishi:
-Sun'iy intellekt, masalan, rentgen tasvirlarini, MRI yoki CT skanerlarini tahlil qilib,
kasalliklarni erta bosqichlarda aniqlashga yordam beradi. Bu jarayonni avtomatlashtirish
tibbiy xatoliklarni kamaytiradi va tezroq natijalarga erishishga yordam beradi.
-Sun'iy intellekt yordamida bemorning genetik ma'lumotlarini tahlil qilish, shuningdek,
kasallikning turli shakllarini aniqlash va mos davolash usullarini ishlab chiqish mumkin.
-Sun'iy intellektning yordamida shifokorlar tezda aniqlik kiritishlari mumkin. Masalan,
sun'iy intellektning avtomatik tizimlari bemorning tibbiy tarixini va simptomlarini tahlil qilib,
shifokorlarga yordam berishi mumkin.
804
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
SIRI-2025
Nanofizika va sun'iy intellektning integratsiyasi, yangi tibbiy qurilmalarni ishlab
chiqish va ishlab chiqarishni tezlashtirishga yordam beradi. Nanofizika yordamida yanada
nozik va aniq o‘lchov tizimlari, mikroskopik qurilmalar, va optik sensorlar ishlab chiqilishi
mumkin, bu esa bemorning holatini kuzatishda samarali vosita bo‘ladi.
Nanofizika va sun'iy intellekt yordamida ishlab chiqilgan yangi mikroskopik sensorlar,
tibbiy qurilmalar, va implantlar organizmdagi jarayonlarni monitoring qilishda qo‘llaniladi.
Misol uchun, qon bosimi yoki qand miqdorini doimiy ravishda monitoring qilish.
Nanofizika va sun'iy intellekt, tibbiy robotlarning ishlashini yanada takomillashtirishga
yordam beradi. Ushbu robotlar jarrohlik amaliyotlarini amalga oshirishda, bemorning holatini
kuzatishda va davolash jarayonlarini optimallashtirishda ishlatiladi.
Nanofizika va sun'iy intellektning integratsiyasi sohasida hali ko‘plab imkoniyatlar
mavjud. Yangi ilmiy tadqiqotlar va innovatsion texnologiyalar, tibbiyotda saraton, yurak
kasalliklari, neyrodegenerativ kasalliklar kabi jiddiy kasalliklarni davolashda yangi usullarni
kashf qilishda yordam berishi mumkin. Nanofizika va sun'iy intellektning integratsiyasi
kelajakda tibbiy diagnostika va davolashning yangi ufqlarini ochadi.
Olingan natijalar. Tibbiyot, nanofizika va sun'iy intellektning integratsiyasidan olingan
natijalar quyidagilardan iborat:
-Nanofizika yordamida yaratilingan yangi nanomateriallar va biomateriallar tibbiyotda
muhim o‘rin egalladi. Nanomateriallar, masalan, nanochastotalar va nanotubalar, tibbiy
diagnostika va davolashda samarali vosita sifatida ishlatilmoqda. Yangi materiallar
yordamida dorivor moddalarni to‘g‘ridan-to‘g‘ri zarur joylarga yetkazish imkoniyati yaratildi,
bu esa davolash samaradorligini oshirdi.
-Nanorobotlar tibbiyotda, ayniqsa, mikroskopik jarayonlar va mikrojarrohlik
amaliyotlarini amalga oshirishda katta yutuqlarga erishdi. Nanorobotlar yordamida saraton
hujayralarini tanib olish va ularni yo‘q qilishda muvaffaqiyatlar kuzatildi. Shuningdek,
organizmda yuqori aniqlikdagi davolash amaliyotlarini bajarish imkoniyati yaratildi.
-Sun'iy intellekt, ayniqsa mashina o‘rganish va chuqur o‘rganish texnologiyalari
yordamida tibbiy tasvirlarni tahlil qilishda sezilarli yutuqlarni qo‘lga kiritdi. MRI, CT skanerlari
va rentgen tasvirlarini tahlil qilishda sun'iy intellekt tizimlari kasalliklarni erta bosqichlarda
aniqlashga yordam berdi. Bu tibbiy xatoliklarni kamaytirish va davolash samaradorligini
oshirishga imkon berdi.
-Sun'iy intellektning qo‘llanilishi, bemorning genetik ma'lumotlarini tahlil qilish va
kasallikning turli shakllarini aniqlashda yordam berdi. Bu orqali har bir bemorga individual
davolash rejalari ishlab chiqildi, natijada davolash samaradorligi oshdi.
-Nanofizika va sun'iy intellekt integratsiyasi yordamida tibbiy qurilmalar va sensorlar
yanada rivojlandi. Yangi mikroskopik sensorlar va implantlar organizmdagi jarayonlarni real
vaqtda kuzatib borish imkonini beradi. Bu tibbiy monitoringni yanada samarali va aniq
qilishga yordam berdi.
-Tibbiy robotlar, nanofizika va sun'iy intellekt yordamida yanada takomillashdi. Bu
robotlar jarrohlik amaliyotlarini yuqori aniqlikda amalga oshirishda yordam berdi va
bemorlarning tiklanish vaqtini qisqartirdi. Tibbiy robotlar bemorlar holatini kuzatishda va
murakkab jarrohlik operatsiyalarini bajarishda qo‘llanilmoqda.
805
SIRI-2025
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
Xulosa
Nanofizikada sun'iy intellektning qo‘llanilishi nafaqat ilmiy tadqiqotlarni yanada
samarali qilishga yordam beradi, balki yangi texnologiyalarni yaratish, nanomateriallarni
optimallashtirish va kvant hisoblash jarayonlarini rivojlantirishda ham katta ahamiyatga ega.
Nanofizika va sun'iy intellektning integratsiyasi ilm-fan va texnologiyalarni yangi bosqichga
olib chiqishi mumkin. Tibbiyot, nanofizika va sun'iy intellektning birlashishi, tibbiy
amaliyotlarni rivojlantirishda yangi imkoniyatlarni yaratadi. Nanomateriallar va nanorobotlar
yordamida davolash samaradorligini oshirish, diagnostika jarayonlarini tezlashtirish, va
yangi tibbiy texnologiyalarni yaratish mumkin bo‘ladi
Adabiyotlar
1. Abduqodirov, A. (2019). Nanofizika va nanomateriallar. Toshkent: Fan va
texnologiya nashriyoti.
2. Xolmatov, I., & Sherov, F. (2020). Nanofizika va uning amaliy qo‘llanilishi.
Toshkent: O‘zbekiston milliy universiteti nashriyoti.
3. Abdug‘aniyev, A., & Muhammadqulov, M. (2021).
nanofizikadagi roli. O‘zbekiston ilm-fan akademiyasi jurnali
Sun'iy
intellekt
va
4. Ismoilov, A., & Rashidov, R. (2022). Nanoteknologiyalar va sun'iy intellekt:
nazariya va amaliyot. Tashkent: O‘zbekiston ilm-fan va texnologiya akademiyasi.
5. Karimov, J. (2023). Nanomateriallar va sun'iy intellekt: tadqiqotlar va amaliy
qo‘llanilish. Journal of Nanotechnology and Materials Science
806
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
SIRI-2025
TELEKOMMUNIKATSIYA ELEKTR TA’MINOTI TIZIMINI MATEMATIK MODELLASHTIRISH
Fazliddin Qodirov
University of Business and Science, faz7780@ubsu.uz,
Annotatsiya: Ushbu maqolada telekommunikatsiya elektr ta’minoti tizimini
matematik
modellashtirish
masalalari
ko‘rib
chiqiladi.
Telekommunikatsiya
infratuzilmasining uzluksiz va barqaror ishlashi uchun samarali elektr ta’minoti tizimi zarur.
Matematik modellashtirish usullari tizimning ishonchliligini oshirish, energiya
samaradorligini ta’minlash va nosozliklarni oldindan bashorat qilish imkonini beradi.
Maqolada deterministik va stokastik modellar, Kirxgof qonunlari, Markov jarayonlari hamda
optimal boshqaruv va optimallashtirish usullari tahlil qilinadi. Shuningdek, real vaqt rejimida
monitoring va sun’iy intellekt texnologiyalaridan foydalanishning ahamiyati yoritiladi.
Tadqiqot natijalari telekommunikatsiya tarmoqlarining elektr ta’minoti tizimini yanada
samarali va xavfsiz qilishga yordam beradi.
Kalit so‘zlar: Telekommunikatsiya, elektr ta’minoti, matematik modellashtirish,
ishonchlilik, energiya samaradorligi, Kirxgof qonunlari, Markov jarayonlari, stokastik
modellar, optimallashtirish, sun’iy intellekt, monitoring, raqamli egizaklar.
Kirish
Zamonaviy telekommunikatsiya infratuzilmasi axborot almashinuvining uzluksizligini
ta’minlash uchun elektr ta’minoti tizimlariga bog‘liq. Telekommunikatsiya tarmoqlarining
barqaror ishlashi energiya manbalarining sifatli va uzluksiz yetkazib berilishiga bog‘liq bo‘lib,
har qanday uzilish yoki sifat pasayishi xizmatlar samaradorligini sezilarli darajada
kamaytirishi mumkin. Ayniqsa, mobil aloqa stansiyalari, internet provayderlari va ma’lumot
markazlari (data centers) elektr ta’minotidagi uzilishlarga sezgir bo‘lib, bunday holatlar
xizmat ko‘rsatish jarayonining to‘xtab qolishiga yoki ma’lumotlar yo‘qolishiga olib kelishi
mumkin.
Murakkab texnik tizimlarni yaratishda tahlilning bir necha bosqichlarini, ya’ni
strukturaviy, funksional va parametrik bosqichlarini bosib o‘tiladi. Ilmiy tadqiqotlar sohasida
hech qanday mezon asosida murakkab tizim yoki qurilmaning optimal tuzilishini darhol
tanlashga imkon beruvchi usullar mavjud emas. Shuning uchun murakkab texnik tizimlarni
yaratish jarayoni takroriydir (iterativ). Birinchidan, modellashtirilayotgan qurilma qaysi
sinfga tegishli ekanligi aniqlanadi, so‘ngra bu sinf chegaralarini qisqartirib, shu sinfga
tegishli bo‘lgan bir necha yechimlarni sinab ko‘rib va eng maqbuli tanlanadi. Hozirgi vaqtda
texnik ob’ektlarni loyihalashning dastlabki bosqichlarida qarorlarni qo‘llab-quvvatlash uchun
kompyuter komponentlaridan keng foydalanilmoqda. Analitik modellar va raqamli
optimallashtirish usullaridan tortib, evristik usullar va ekspert baholash tizimlarigacha qaror
qabul qilish tizimlarini ishlab chiqish uchun asos bo‘la oladigan juda ko‘p konseptual
yondashuvlar mavjud.
Takomillashtirilayotgan texnik tizimlarda unga xos bo‘lgan bir qancha srtukturaviy
yoki funksional morfologik xususiyatlar mavjud bo‘lib, masalan, har bir xususiyat tizimning
807
SIRI-2025
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
qandaydir tarkibiy biriligini, uning qandaydir vazifasini, tizimning qandaydir ishlash rejimini,
ya’ni muammoning yechimi va asosiy maqsadga erishish bilan bog‘liq bo‘lgan tizimning
parametrlari yoki xususiyatlarini tavsiflashi mumkin. Morfologik tahli kombinator-mantiqiy
tahlil usullari sinfiga mansub bo‘lib, uning kamchiliklaridan biri mumkin bo‘lgan variantlarni
to‘liq sanab chiqishni hisobga olgan holda kompyuterda amalga oshirish murakkab jarayon
hisoblanadi. Bundan tashqari mavjud universal algoritmlar qisqa vaqtda kerakli natijani
aniqlash va tahlil qilishgaga kafolat bermaydi. Shuning uchun bunday muammolarni hal
qilishda everestik usullardan (prototipni takomillashtirish, daraxtsimon va labirint
konstruksiyalarini mukammal-lashtirish) keng foydalaniladi. So‘nggi yillarda evolyusion
jarayonlarni sim-ulyatsiya qiluvchi genetik algoritmlar morfologik tahlilda tobora ko‘proq
qo‘llanilmoqda.
Telekommunikatsiya elektr ta’minoti tizimini samarali boshqarish va
optimallashtirish zamonaviy texnologiyalarni joriy etish orqali amalga oshirilishi mumkin.
Bunday tizimlarni matematik modellashtirish muammolarni aniqlash, ularni oldindan
bashorat qilish hamda samarali boshqaruv strategiyalarini ishlab chiqishda muhim vosita
hisoblanadi. Matematik modellar yordamida elektr ta’minoti tizimining yuklama taqsimoti,
energiya iste’moli, zaxira energiya manbalarining samaradorligi va nosozlik ehtimollari tahlil
qilinadi.
Matematik modellashtirish jarayonida deterministik va stokastik yondashuvlardan
foydalaniladi. Deterministik modellar elektr ta’minoti tizimini qat’iy formulalar va fizika
qonunlari asosida tavsiflashga asoslanadi. Masalan, Kirxgof qonunlari asosida elektr
tokining taqsimlanishi, Ohm qonuni yordamida elektr kuchlanishi va qarshilik bog‘liqligi tahlil
qilinadi. Stokastik modellar esa ehtimollik nazariyasi va Markov jarayonlari asosida ishlaydi
hamda nosozlik ehtimollari, ortiqcha yuklanish va energiya manbalarining ishlash muddatini
baholash uchun qo‘llaniladi.
Bundan tashqari, zamonaviy telekommunikatsiya tarmoqlarida energiya
samaradorligini oshirish va tizimni real vaqt rejimida nazorat qilish uchun sun’iy intellekt va
mashinani o‘rganish usullari keng qo‘llanilmoqda. Masalan, neyron tarmoqlar va chuqur
o‘rganish algoritmlari elektr energiyasining talab va iste’molini oldindan bashorat qilishda,
optimallashtirish algoritmlari esa energiya resurslarini samarali taqsimlashda ishlatiladi.
Ushbu tadqiqotda telekommunikatsiya elektr ta’minoti tizimini matematik
modellashtirishning asosiy yondashuvlari, ularning afzalliklari va amaliy qo‘llanilish sohalari
ko‘rib chiqiladi. Tadqiqot natijalari telekommunikatsiya sohasida elektr ta’minoti
tizimlarining ishonchliligini oshirish, energiya iste’molini optimallashtirish va barqaror
ishlashini ta’minlashga qaratilgan innovatsion yechimlarni ishlab chiqishda muhim
ahamiyat kasb etadi.
Materiallar va usullar. Ushbu tadqiqotda telekommunikatsiya elektr ta’minoti tizimini
matematik modellashtirish uchun turli matematik va statistik usullar hamda dasturiy
vositalardan foydalanildi. Modellashtirish jarayoni tizimning asosiy parametrlarini aniqlash,
matematik tenglamalarni tuzish, optimallashtirish usullarini qo‘llash va natijalarni tahlil
qilish bosqichlarini o‘z ichiga oladi.
1. Materiallar
808
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
SIRI-2025
1.1. Telekommunikatsiya elektr ta’minoti tizimi komponentlari.
Tizimni matematik modellashtirish uchun asosiy komponentlar va ularning ishlash
tamoyillari hisobga olindi: - asosiy elektr ta’minoti manbai – shahar elektr tarmog‘i (AC
220/380V); - zaxira quvvat manbalari – akkumulyator batareyalar, dizel generatorlar va UPS
(Uninterruptible Power Supply); - tarmoqli stabilizatorlar va inverterlar – kuchlanishni
nazorat qilish va o‘zgartirish uchun; - telekommunikatsiya uskunalari – serverlar, signal
uzatuvchi va qabul qiluvchi qurilmalar, ma’lumot markazlari.
1.2. Ma’lumotlar manbalari.
Tadqiqot uchun quyidagi ma’lumotlar tahlil qilindi: - telekommunikatsiya
kompaniyalarining elektr ta’minoti tizimiga oid texnik hujjatlar; - nosozliklar statistikasi
(quvvat uzilishlari, ortiqcha yuklanishlar, batareyalar ish vaqti); -ishonchlilik bo‘yicha real
vaqt monitoring tizimlaridan olingan ma’lumotlar; - energiya iste’moli va zaxira tizimlarining
ishlash ko‘rsatkichlari.
2. Usullar.
2.1. Matematik modellashtirish usullari.
Matematik modellashtirish uchun turli yondashuvlardan foydalanildi: - Deterministik
modellar
Kirxgof qonunlari
∑ 𝐼𝐼𝑖𝑖𝑖𝑖 = ∑ 𝐼𝐼𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 .
∑ 𝑉𝑉1𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 = 0.
Om qonuni
𝑉𝑉 = 𝐼𝐼𝐼𝐼.
Elektr energiyasining quvvat balansi
𝑃𝑃 = 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉
Bu yerda P – quvvat (Watt), V – kuchlanish (Volt), I – tok (Amper), aθ – quvvat omili.
•
Stokastik modellar
Markov jarayonlari - tizimning turli ishlash holatlariga o‘tish ehtimolini hisoblash:
𝑃𝑃(𝑡𝑡) = 𝑃𝑃0 𝑒𝑒 𝑄𝑄𝑄𝑄 .
Bu yerda P0 – boshlang‘ich ehtimollar vektori, Q – Markov jarayoni generator
matritsasi.
Nosozlik ehtimoli va ishonchlilik modeli.
Nosozlik ehtimolini hisoblash:
𝑅𝑅(𝑡𝑡) = 𝑒𝑒 −𝜆𝜆𝜆𝜆
Bu yerda λ – nosozliklar intensivligi, t – vaqt.
•
Optimallashtirish modellar: - energiya taqsimoti optimallashtirish
Maqsadli funksiya:
𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 ∑𝑖𝑖 𝑃𝑃𝑖𝑖 𝐶𝐶𝑖𝑖 .
Bu yerda Pi – har bir qurilmaning iste’mol qiladigan quvvati, Ci – energiya narxi.
809
SIRI-2025
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
Tarmoq yuklanishini taqsimlash modeli: trafik va quvvat o‘rtasidagi bog‘liqlik
aniqlanadi.
2.2. Simulyatsiya va dasturiy ta’minot
MATLAB/Simulink – elektr ta’minoti tizimlarining dinamik modellashtirish uchun.
Python (NumPy,
optimallashtirish uchun.
SciPy,
Pandas,
TensorFlow)
–
stokastik
jarayonlar
va
ETAP (Electrical Transient Analyzer Program) – elektr ta’minoti tizimlarining ish
faoliyatini baholash uchun.
SCADA tizimlari – real vaqt monitoring va boshqaruv ma’lumotlarini olish uchun.
2.3. Eksperimental tekshiruv va real vaqt tahlili: - telekommunikatsiya
infratuzilmasining elektr sarfini real vaqt rejimida kuzatish; - zaxira quvvat manbalari (UPS,
batareyalar) ishlash muddatini o‘lchash va tahlil qilish; - nosozliklar ehtimolini baholash va
ularni oldindan bashorat qilish.
Xulosa
Telekommunikatsiya tarmoqlarining uzluksiz ishlashi elektr ta’minoti tizimining
ishonchliligi va samaradorligiga bog‘liq. Ushbu tadqiqot natijasida telekommunikatsiya
elektr ta’minoti tizimini matematik modellashtirish orqali tizimning ishlash barqarorligini
oshirish va energiya sarfini optimallashtirish mumkinligi aniqlandi.
Matematik modellashtirish va real vaqt monitoringi asosida o‘tkazilgan tahlillar shuni
ko‘rsatdiki, elektr ta’minoti tizimlarida yuzaga keladigan asosiy muammolar ortiqcha
yuklanish, nosozliklarni oldindan bashorat qilishning yetishmasligi va zaxira quvvat
manbalarining yetarlicha samarali ishlamasligi bilan bog‘liq. Ushbu tadqiqotda qo‘llangan
Kirxgof qonunlari, Markov jarayonlari va optimallashtirish algoritmlari yordamida
telekommunikatsiya tarmoqlarining elektr ta’minoti tizimini yaxshilash bo‘yicha aniq
natijalarga erishildi.
Tadqiqot natijalari quyidagilarni ko‘rsatdi:
1. Tizim ishonchliligi oshirildi: - telekommunikatsiya ob’ektlarining elektr ta’minoti
uzluksizlik ehtimoli 97,5% ga yetkazildi; - nosozlik ehtimolini oldindan bashorat qilish
algoritmlari yordamida nosozliklarning 40% ga kamaytirilishi ta’minlandi; - zaxira quvvat
manbalari (UPS va generatorlar) optimallashtirildi, natijada elektr uzilishlari vaqtida tizim
ishlash vaqti 25% ga oshdi.
2. Energiya samaradorligi yaxshilandi: - telekommunikatsiya ob’ektlarining energiya
sarfi optimallashtirildi, ortiqcha energiya iste’moli 15–20% ga kamaytirildi; - batareyalar
zaxira quvvatining taqsimlanishi optimallashtirilib, ishlash vaqti o‘rtacha 2,5 daqiqaga
oshirildi; - tarmoq yuklanishini taqsimlash orqali elektr quvvatining maksimal sarfi 12% ga
kamaytirildi.
3. Nosozliklarni oldindan aniqlash va bashorat qilish imkoniyati yaratildi: - sun’iy
intellekt asosida ishlovchi neyron tarmoqlari yordamida elektr ta’minoti tizimidagi
muammolarni oldindan bashorat qilish aniqligi 90% ga yetkazildi; - SCADA tizimi orqali
monitoring natijalari shuni ko‘rsatdiki, ortiqcha yuklanishlar sababli yuzaga keladigan
nosozliklar 35% ga kamaytirildi; - Ishonchlilik tahliliga ko‘ra, elektr ta’minotida yilda 1,2 marta
810
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
SIRI-2025
nosozlik yuz berishi mumkin, ammo optimallashtirish natijasida bu ko‘rsatkich 0,8 martaga
tushirilishi mumkinligi aniqlandi.
4. Matematik modellashtirishning amaliy samaradorligi tasdiqlandi: - Kirxgof
qonunlari asosida ishlab chiqilgan elektr yuklamasini taqsimlash modeli yordamida aloqa
stansiyalarining o‘rtacha yuklanishi 4,5 kW ekanligi aniqlandi; - Markov jarayonlari va
stokastik modellar yordamida elektr ta’minoti tizimining ishlash holatlari va ularning
o‘zgarish ehtimollari baholandi; - optimallashtirish modellarining qo‘llanilishi natijasida
elektr energiyasi tejash imkoniyati yaratildi.
Adabiyotlar
1. Qodirov, F. (2023). Methods and algorithms for determining the optimal structure
of the telecommunications power supply system based on morphological synthesis. In E3S
Web of Conferences (Vol. 461, p. 01084). EDP Sciences.
2. Qodirov, F. (2023). Optimization of telecommunications power supply systems
based on reliability criteria. Science and innovation, 2(A12), 15-20.
3. Misliddinovich, Q. F. (2024). Infokommunikatsiya elektr ta’minoti tizimlarining
energetik mezonlarini tahlil qilishni optimallashtirish. Science and innovation, 3(Special
Issue 17), 508-515.
4. Umarov, S., Maxammatov, D., Akhunov, F., & Qodirov, F. (2021, November). The
mathematical model for calculating transient modes of a valve converter. In AIP Conference
Proceedings (Vol. 2402, No. 1). AIP Publishing.
5. Qodirov, F., & Qodirova, S. (2023). Algorithms of determining the optimal structure
of a telecommunications power supply system based on morphological synthesis.
International journal of human computing studies.-2023.
6. Qodirov, F., Saidova, G., & Agzamova, M. (2022). Morfologik tahlil orqali
telekommunikatsiya elektr ta’minoti tizimining ko ‘p sathli modelini ishlab chiqish. Science
and innovation, 1(A8), 584-594.
7. Anatolevna, A. D., & Misliddinovich, Q. F. (2023). Infokommunikatsiya elektr ta’minoti
tizimlarining parametrik va strukturaviy tahlil qilishni optimallashtirish. In In “Canada"
International conference on developments in education, sci-encesand humanities (Vol. 9,
No. 1).
811
SIRI-2025
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
FIZIKA SOHASIDA AUGMENTED REALITY VA VIRTUAL REALITY TEXNOLOGIYALARIDAN
FOYDALANISH
U.M. Naziraliyeva
“Fundamental fanlar” kafedrasi, University of management and future technologies,
Toshkent, O‘zbekiston. naziraliyevurinboy1996@gmail.com
Anotatsiya: Tezisda AR va VR texnologiyalarining fizika ta'limida qanday qo‘llanilishi,
shu jumladan virtual laboratoriyalar, simulyatsiyalar, tajriba va mashqlarni ko‘rish,
shuningdek, ilmiy tadqiqotlar va fizik hodisalarni tushunishda qanday foyda keltirishi haqida
muhokama qilinadi. Bundan tashqari, bu texnologiyalar orqali fizika faniga bo‘lgan qiziqish
va motivatsiyani oshirish, shuningdek, o‘quvchilarga o‘z bilimlarini amaliyotda qo‘llash
imkoniyatlarini yaratish kabilar ham ko‘rib chiqiladi. Maqolada shu bilan birga,
texnologiyalarning afzalliklari va imkoniyatlari bilan bir qatorda, ularning qo‘llanilishi bilan
bog‘liq yuzaga keladigan muammolar va qiyinchiliklar ham yoritiladi.
Kalit so‘zlar: Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR), simulyatsiyalar, virtual
laboratoriyalar, fizik hodisalar
Kirish
Sun'iy intellekt va raqamli texnologiyalarning rivojlanishi bilan birgalikda, Augmented
Reality (AR) va Virtual Reality (VR) texnologiyalari turli sohalarda yangi imkoniyatlar
yaratmoqda. Ushbu texnologiyalar fizikada, xususan ta'lim, ilmiy tadqiqotlar va ilmiy
simulyatsiyalarni amalga oshirishda katta ahamiyatga ega. AR va VR texnologiyalaridan
foydalanish fizikaviy tushunchalarni yanada aniqroq va interaktiv tarzda taqdim etishda,
murakkab jarayonlarni vizualizatsiya qilishda va yangi materiallarni sinab ko‘rishda samarali
vositalarga aylanmoqda.
Asosiy matn
Fizika ta'limida AR va VR texnologiyalarini qo‘llash o‘quvchilarga nazariy bilimlarni
yaxshiroq tushunishga yordam beradi. Ushbu texnologiyalar orqali fizika qonunlari va
eksperimentlarning murakkab jarayonlarini haqiqiy va virtual muhitda ko‘rish, o‘rganish
imkoniyati yaratiladi. Masalan, AR yordamida, o‘quvchilar haqiqiy muhitda turib, fizik
jarayonlarni ko‘rishlari mumkin. Masalan, elektr maydoni yoki magnit maydonlarini haqiqiy
muhitda ko‘rsatish, o‘quvchilar uchun yanada oson tushunarli bo‘ladi. Shuningdek, AR
yordamida o‘quvchilar elektronlarning harakatini, atomlarni yoki molekulalarni haqiqiy
muhitda tahlil qilishlari mumkin. VR texnologiyasi yordamida esa to‘liq immersiv (cho‘mishli)
o‘rganish imkoniyati mavjud. Foydalanuvchilar virtual laboratoriyalarda turli tajribalarni
o‘tkazishlari mumkin. Masalan, kvant fizikasidagi murakkab jarayonlarni yoki termodinamik
jarayonlarni VR muhitida simulyatsiya qilish, o‘quvchilarga jarayonning har bir bosqichini
aniqlik bilan tushunishga yordam beradi.
Fizikada o‘tkaziladigan tajribalar ko‘pincha qimmatbaho yoki xavfli bo‘lishi mumkin.
VR yordamida bu tajribalarni virtual muhitda amalga oshirish mumkin. Misol uchun, yuqori
812
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
SIRI-2025
haroratli reaktorlar, lazerlar yoki yadro fizikasiga oid tajribalar, o‘quvchilar va tadqiqotchilar
uchun xavfsiz tarzda simulyatsiya qilinadi. VR texnologiyasi molekulalarning harakati,
ularning bir-biriga ta'siri va kimyoviy reaksiyalarni simulyatsiya qilish imkonini beradi. Bu o‘z
navbatida materiallar ilm-faniga katta hissa qo‘shishi mumkin, chunki molekulalar va
atomlarning harakatini to‘liq kuzatish va tahlil qilish mumkin bo‘ladi.
AR yordamida fizika sohasida energiya oqimi, mexanik kuchlar, suvning oqimi kabi
jarayonlarni jonli tarzda ko‘rish mumkin. Shuningdek, o‘quvchilar, masalan, magnit
maydonlarning yo‘nalishini yoki elektr toki oqimini vizual tarzda tahlil qilishlari mumkin.
Fizikada AR va VR texnologiyalarining qo‘llanilishi materialshunoslik sohasida katta
imkoniyatlar yaratadi. Masalan, yangi materiallar va ularning xususiyatlarini sinovdan
o‘tkazishda bu texnologiyalar yordamida simulyatsiyalar o‘tkaziladi. Bular yordamida
materiallarning fizikaviy xususiyatlarini sinab ko‘rish, ularning kuchlanish, cho‘zilish va
boshqa mexanik xususiyatlarini kuzatish imkoniyati mavjud. Bu materiallar dizaynini
optimallashtirishga va yangi, kuchli materiallarni ishlab chiqishga yordam beradi.
Nanomateriallar va nano-omillarni simulyatsiya qilishda VR texnologiyasi juda foydali
bo‘ladi. Nanomateriallarning xususiyatlarini tahlil qilishda VR orqali materiallarning
nanoskopik ko‘rinishini ko‘rish mumkin. Kvant fizikasini o‘rganish juda murakkab va
ko‘pincha abstrakt tushunchalarga asoslanadi. VR va AR yordamida kvant holatlarini,
superpozitsiya va entanglement kabi murakkab jarayonlarni tasvirlash mumkin. Masalan,
kvant jarayonlarini VR muhitida vizualizatsiya qilish, o‘quvchilarga bu tushunchalarni
aniqroq anglashlariga yordam beradi.
Bundan tashqari VR texnologiyasidan foydalanish, astrofizika va kosmologiya
sohasidagi tajribalar va tadqiqotlar uchun juda samarali bo‘ladi. VR yordamida kosmosdagi
o‘zgarishlarni, qora tuynuklar va yulduzlar evolyutsiyasini virtual tarzda kuzatish mumkin.
o‘quvchilar yoki tadqiqotchilar turli yulduz sistemalari, galaktikalar va boshqa kosmik
ob'ektlarni batafsil o‘rganishlari mumkin.
Xulosa
AR va VR texnologiyalari fizikada, xususan, ta'lim va ilmiy tadqiqotlarda, yangi
materiallar yaratishda va fizikaviy jarayonlarni simulyatsiya qilishda katta ahamiyatga ega.
Bu texnologiyalar ilm-fanni rivojlantirishda, o‘quvchilarga ilmiy tushunchalarni osonroq
o‘rganishga yordam beradi va ilmiy tadqiqotlarni samarali olib borishga imkon yaratadi. AR
va VR ning fizika sohasidagi qo‘llanilishi, ilm-fanning turli sohalarida yangi istiqbollarni ochib
beradi va o‘quvchilarga yanada aniq va tushunarli bilimlar taqdim etadi.
Adabiyotlar
1. Yusupov, S. (2018). Matematik modellashtirish va fizika. Tashkent: TDPU.
2. Abdullaeva, D. (2020). Sun’iy intellekt va zamonaviy fizika. Tashkent: Sharq.
3. Rasulov, I. (2019). Fizika va texnologiyalarda sun’iy intellektni qo‘llash. Tashkent:
O‘zbekiston Milliy Universiteti.
4. Sharipov, D. (2020). Fizikaviy tizimlar va sun’iy intellekt. Tashkent: Fan va
texnologiya.
813
SIRI-2025
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПРИМЕСИ В АТМОСФЕРЕ
Малик Убайдуллаев
НИИ развития цифровых технологий и искусственного интеллекта,
m.ubaydullaev@airi.uz
Аннотация: В данной статье рассматривается компьютерная модель
распространения примесей в атмосфере, основанная на решении уравнения
адвекции-диффузии. Исследуется влияние различных параметров, включая
скорость ветра, коэффициенты диффузии и источники загрязнения, на динамику
распространения примесей. Для численного решения применяются методы
конечных разностей, позволяющие учитывать сложные атмосферные процессы,
такие как турбулентность и химические превращения. Проведены вычислительные
эксперименты, результаты которых демонстрируют эффективность предложенного
подхода для оценки экологической обстановки и прогнозирования загрязнения
воздуха.
Ключевые слова: компьютерная модель, атмосфера, уравнение адвекциидиффузии.
Введение.
Загрязнение атмосферы является серьезной экологической проблемой,
вызванной выбросами промышленных предприятий, транспорта и природными
источниками. Для анализа и прогнозирования распространения загрязняющих
веществ применяются математические модели, основанные на уравнении
адвекции-диффузии. Решение таких задач требует использования численных
методов, среди которых широко применяются метод конечных разностей, конечных
элементов и конечно-объемный метод [1]. Эти подходы позволяют учитывать
сложные атмосферные процессы, включая турбулентность и химические
превращения примесей, что делает их эффективными инструментами для оценки
экологической обстановки и разработки мер по снижению загрязнения.
Качество численного моделирования в вычислительной гидродинамике, в
частности при оценке и прогнозировании распространения загрязняющих веществ
в атмосфере, во многом определяется способом аппроксимации членов,
отвечающих за адвективный перенос и турбулентную диффузию [2,3].
За последние годы предложено множество методов численного решения
уравнения адвекции-диффузии, различающихся по эффективности. Однако поиск
новых подходов и совершенствование существующих методов остается актуальной
задачей [4] ввиду широкого применения уравнения в изучении динамических
процессов в геофизике, гидрологии, биологии, экологии, финансовой математике,
механике сплошных сред и других дисциплинах.
814
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
SIRI-2025
Среди различных численных методов, применяемых для решения
дифференциальных уравнений, особенно выделяется метод конечных разностей [5,
6]. Этот метод прост в реализации и является мощным инструментом, широко
используемым в научных и инженерных расчетах при моделировании процессов,
протекающих во времени и пространстве.
В данной работе рассматривается математическая модель распространения
примесей в атмосфере, относящаяся к классу эйлеровых моделей. Такие модели
хорошо зарекомендовали себя при расчетах загрязнения от источников различного
типа и масштаба. Они позволяют учитывать сложные поля ветра и турбулентности,
а также различные комбинации выбросов. Количество отслеживаемых
загрязняющих веществ может достигать сотни, причем примеси могут
присутствовать в газообразной, жидкой и твердой фазах.
Постановка задачи
Так как процесс переноса и диффузии радиоактивных примесей в атмосфере
с учетом действующих на него погодно-климатических факторов является сложным
нестационарным процессом, то для его исследования была разработана адекватная
математическая модель, которая рассматривается в трехмерной постановке и
описывается на основе основных законов гидромеханики с помощью трехмерного
дифференциального уравнения в частных производных [7-8]:
+u
+v
+ w − wg
+ ( + + kr + ) + =
t
x
y
z
(
)
2
2
= 2 + 2 +
+ Q,
z z
x
y
(1)
с соответствующими начальными и краевыми условиями:
t =0 = 0 ;
(2)
−
=
( E − ) ;
x x =0
= ( E − ) ;
x x= Lx
(3)
−
=
( E − ) ;
y y =0
= ( E − ) ;
y y = L
(4)
−
y
=
( − f0 ) ;
z z =0
= ( E − ) .
z z = Lz
(5)
Здесь - концентрация радиоактивных примесей в атмосфере (г/м3), 0 начальная концентрация (г/м3), E - концентрация, поступающая через границы
рассматриваемой территории (г/м3), x, y , z - система координат, u , v, w - скорость
ветра в трех направлениях (м/с), wg - скорость осаждения примеси (м/с), коэффициент атмосферного поглощения примеси (с-1), - коэффициент,
характеризующий захват частиц элементами растительности, k r - коэффициент
радиоактивного распада ( kr = ln 2 / T1/2 , T1/2 - период полураспада исследуемого
815
SIRI-2025
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
радионуклида), , - коэффициенты диффузии и турбулентности соответственно
(м2/с), Q - источник радионуклидов, - функция Дирака, f 0 - поднятие частиц в
атмосферу с подстилающей поверхности земли, - коэффициент взаимодействия
частицы с поверхностью, - параметр уменьшения размерности, Lx , Ly - длина и
ширина рассматриваемой площади соответственно (м), H z - высота АПС, коэффициент влажного осаждения.
Численные
расчёты
моделирование
процесса
распространения
радиоактивных примесей в атмосфере проводились, с использованием неявной
конечно-разностной схемы по времени со вторым порядком точности как показано
в [8].
Анализ результатов вычислительных экспериментов.
Для моделирования исследуемого процесса переноса и диффузии примеси в
приземном слое атмосферы были приняты следующие условия и ограничения. В
качестве области решения задачи рассматривался параллелепипед с размерами
L
= M= N= 100 м, а в качестве источника выброса загрязняющей примеси – участок
подстилающей поверхности площадью S = 4 м2. Размер вычислительной сетки во
= Ny
= Nz
= 100 с шагами
всех экспериментах принимался одинаковым: Nx
Δx, Δy, Δz , Δt = 1 .
На рис. 1-3 приводится визуализация результатов расчета поля концентрации
загрязняющей примеси на различных высотах при следующих параметрах
процесса:
горизонтальная скорость ветра U = 2,4776 м/с; направление ветра 45°;
u = 1,7525 , v = 1,7525, w = 0, 0 , wg = 0, 01 м/с;
Dx = 0,001247 , Dy = 0,001247 , Dz = 0,05247 м2/с;
= 0,0 c–1; = 0 ; QS = 0,25 г/м2·с;
0 = 0 г/м3; t = 1 .
Рис. 1. Распределение
концентрации примеси на высоте z = 5
м.
Рис. 2. Распределение
концентрации примеси на высоте z = 7
м.
816
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
SIRI-2025
Рис. 3. Распределение концентрации примеси на высоте z = 9 м.
Как можно видеть из рис. 2-4, с удалением от источника шлейф выброса
расширяется, а концентрация примеси снижается. Так, на высоте 9 м область
рассеивания примеси почти вдвое превышает размеры шлейфа на высоте 5 м.
Подобная картина исследуемого процесса вполне ожидаема, за исключением
размеров самого шлейфа.
Заключение
Разработанная математическая модель и проведенные вычислительные
эксперименты позволяют эффективно анализировать процессы распространения
примесей в атмосфере. Применение метода конечных разностей показало высокую
точность при моделировании различных сценариев загрязнения. Полученные
результаты могут быть использованы для прогнозирования экологической
ситуации и разработки мер по снижению уровня загрязнения воздуха. Дальнейшие
исследования направлены на улучшение численных методов и учет дополнительных
факторов, таких как метеорологические условия и химические реакции примесей.
Литературы
1. Szymkiewicz R. Numerical Solution of the Advection-Diffusion Equation //
Numerical Modeling in Open Channel Hydraulics. – Dordrecht: Springer, 2010. – P. 263-300.
– (Water Science and Technology Library; Vol. 83). – DOI: 10.1007/978-90-481-3674-2_7.
2. Wang S.T., McMillan A.F., Chen B.H. An approximate solution to the advectiondiffusion equation as applied to an estuary // Journal of Hydrology. – 1980. – Vol. 48, Issue
3-4. – P. 251-268. – DOI: 10.1016/0022-1694(80)90118-3.
3. Уравнение адвекции и численные методы его решения // Динамические
модели в биологии / Московский государственный Университет им.
М.В.Ломоносова ; Г.Ю. Ризниченко и др. – 2001.
– Режим доступа:
https://shorturl.at/OWZND.
4. Adeyemo O.D., Motsepa T., Khalique C.M. A study of the generalized nonlinear
advection-diffusion equation arising in engineering sciences // Alexandria Engineering
Journal. – 2022. – Vol. 61, Issue 1. – P. 85-194. – DOI: 10.1016/j.aej.2021.04.066.
817
SIRI-2025
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
5. Rapp B.E. Finite difference method // Microfluidics : modeling, mechanics, and
mathematics. – 2d ed. – Amsterdam: Elsevier, 2023. – P. 667-676. – (Micro and Nano
Technologies). – DOI: 10.1016/B978-0-12-824022-9.00050-4.
6. Самарский А.А. Теория разностных схем. – 3-е изд., испр. – М.: Наука, 1977.
– 616 с.
7. Ubaydullaev M.Sh. 2024. Modeling the process of wet deposition of radioac-tive
impurities in the atmosphere using the model DERMA.Problems of Computationaland
Applied Mathematics. 6(62): 91-104. (In Russian).
8. Ubaydullaev, M. (2024). Mathematical Model of the Propagation of Radioactive
Impurities in the Atmosphere and a Numerical Algorithm for Solving the Problem using the
Splitting Method. International Journal of Theoretical and Applied Issues of Digital
Technologies, 7(4), 92–103. https://doi.org/10.62132/ijdt.v7i4.225.
818
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
SIRI-2025
SUN'IY INTELLEKT YORDAMI BILAN KATTA o‘LCHAMLI OPTIMIZATSIYA VA
KOMBINATORIK MUAMMOLARNI YECHISH
Abduqaxorova Mashxurabonu, Raimov Ulug‘bek
“Axborot texnologiyalari va tizimlari”, Andijon Davlat Texnika Instituti, Andijon, O‘zbekiston.
Annotatsiya: Sun’iy intellekt (SI) usullari katta o‘lchamli optimizatsiya va
kombinatorik muammolarni samarali hal qilish imkonini beradi. Ushbu maqolada bunday
muammolarni yechishda muhim o‘rin tutuvchi genetik algoritmlar, neyron tarmoqlar va
mustahkamlangan o‘rganish metodlari ko‘rib chiqiladi. Shuningdek, SI asosidagi
optimizatsiya usullarining logistika, tibbiyot va moliya sohalaridagi qo‘llanilishiga tahlil
beriladi.
Kalit so‘zlar: Sun’iy intellekt, Optimizatsiya, Genetik algoritmlar, Neyron tarmoqlar,
Mustahkamlangan o‘rganish, Kombinatorik muammolar, Logistika, Tibbiyot, Moliya,
Hisoblash usullari.
Kirish
Zamonaviy ilm-fan va texnologiyaning rivojlanishi bilan optimizatsiya va
kombinatorik muammolarni yechish dolzarb masalalardan biriga aylandi. Bu turdagi
masalalar sanoat, logistika, moliya, transport, biologiya va boshqa ko‘plab sohalarda
uchraydi. Katta o‘lchamli optimizatsiya muammolari klassik algoritmlar bilan yechilishi juda
qiyin bo‘lishi sababli, sun’iy intellekt (SI) va mashinaviy o‘rganish metodlari bu borada
samarali echim bo‘lib xizmat qilmoqda. Ushbu maqolada sun’iy intellekt asosida
optimizatsiya va kombinatorik muammolarni yechish usullari, ularning afzalliklari va real
hayotdagi qo‘llanilishi muhokama qilinadi.
Sun’iy intellekt (SI) – bu kompyuter tizimlarining inson aqliy qobiliyatlariga taqlid
qilishi, ya’ni o‘rganish, mantiqiy fikrlash, muammolarni hal qilish va qaror qabul qilish
qobiliyatiga ega bo‘lishidir. SI inson tomonidan bajariladigan intellektual vazifalarni
avtomatlashtirishga mo‘ljallangan va quyidagi jarayonlarni o‘z ichiga oladi:
1-rasm. Sun’iy intellektning qo‘llanilish sohalari.
SI bir nechta asosiy yo‘nalishlarni o‘z ichiga oladi:
819
SIRI-2025
Sun’iy Intellekt va Raqamli Iqtisodiyot
Mashinaviy o‘rganish (Machine Learning, ML)-bu usul algoritmlarning katta hajmdagi
ma’lumotlardan o‘rganishiga asoslangan. Mashinaviy o‘rganish usullari quyidagilarga
bo‘linadi:
Nazorat ostidagi o‘rganish (Supervised Learning) – modelga kiruvchi va chiquvchi
ma’lumotlar beriladi va u o‘rtadagi bog‘liqlikni o‘rganadi (masalan, uy narxlarini bashorat
qilish).
Nazorat ostida bo‘lmagan o‘rganish (Unsupervised Learning) – modelga faqat kirish
ma’lumotlari beriladi va u o‘zi naqshlarni aniqlaydi (masalan, mijozlarni segmentatsiya
qilish).
Mustahkamlangan o‘rganish (Reinforcement Learning, RL) – model atrof-muhit bilan
o‘zaro ta’sir qilib, mukofot yoki jazoga asoslangan strategiyalarni o‘rganadi (masalan, o‘yin
botlari).
Neyron tarmoqlar (Neural Networks). Neyron tarmoqlar inson miyasi faoliyatiga
taqlid qiluvchi algoritmlar majmuasi bo‘lib, chuqur o‘rganish (Deep Learning)
texnologiyasining asosidir. U quyidagi sohalarda qo‘llaniladi:
Tasvirni qayta ishlash – yuzni aniqlash, rentgen tasvirlarni tahlil qilish;
Nutqni aniqlash – ovozli buyruqlarni tushunish va tarjima qilish;
Tabiiy tilni qayta ishlash (NLP) – matn tarjimasi, chatbotlar va avtomatik yozuv
yaratish.
Ekspert tizimlar- bu tizimlar inson mutaxassislarining qarorlarini taqlid qilish uchun
ishlab chiqilgan. Ular qoidalar va bilim bazalariga asoslanib, diagnostika yoki tavsiyalar
berishda ishlatiladi (masalan, tibbiy tashxis qo‘yuvchi tizimlar).
Kompyuterli ko‘rish (Computer Vision). SI tizimlari kamera yoki tasvirlardan olingan
ma’lumotlarni qayta ishlash orqali obyektlarni aniqlaydi va ularga asoslangan qarorlar qabul
qiladi. Bu yo‘nalish avtonom avtomobillar, xavfsizlik tizimlari va tibbiyotda keng qo‘llaniladi.
Optimallashtirish muammolari: Optimizatsiya bu berilgan maqsadga muvofiq eng
yaxshi yechimni topish jarayonidir. Katta o‘lchamli optimizatsiya esa katta o‘zgaruvchilar
soniga ega bo‘lgan va murakkab cheklovlarga ega masalalarni ifodalaydi. Masalan:
Transport tarmoqlarini optimallashtirish (yoqilg‘i sarfini kamaytirish, yo‘l
xarajatlarini minimallashtirish);
• Korxonadagi resurslarni samarali taqsimlash;
• Mashinasozlik va konstruksiyalarda optimal dizayn yaratish.
• Kombinatorik optimizatsiya: Kombinatorik optimizatsiya deganda ma’lum
shartlarni qanoatlantiruvchi eng yaxshi kombinatsiyani topish tushuniladi. Masalan:
• Yo‘lovchi tashish marshrutlarini optimallashtirish (Travelling Salesman Problem –
TSP);
• Genetik algoritmlar orqali optimal dizayn va konfiguratsiyalarni topish;
• Telekommunikatsiya va tarmoq yo‘llarini optimallashtirish.
•
Bu kabi muammolar odatda NP-murakkab bo‘lib, an’anaviy algoritmlar bilan yechish
qiyin kechadi. Sun’iy intellekt esa bu muammolarni samarali hal qilish imkonini beradi [1].
820