Matn PDF fayldan avtomatik ajratilgan, shuning uchun formatlash buzilgan bo‘lishi mumkin. To‘g‘ri ko‘rinish uchun PDF nusxani oching.
Modullar parallel ishlaydi va natijalar Bayesian Fusion algoritmi orqali
birlashtiriladi. Bu yondashuv har bir modulning mustaqil xatolarini kompensatsiya
qiladi va umumiy tizim ishonchliligini oshiradi [3].
Modellar taqqoslash jadvali
1-jadval
Yuz aniqlash modellarining asosiy koʻrsatkichlari taqqoslanishi
Model
Aniqlik (%)
FAR (%)
FRR (%)
Tezlik (ms)
ArcFace
99.83
0.012
0.150
45
FaceNet
99.63
0.018
0.310
38
DeepFace
97.35
0.045
0.680
52
MobileNetV2 (Liveness)
98.70
0.031
0.420
22
Ensemble (Taklif)
99.97
0.003
0.030
85
2-jadval
Spoofing hujumlariga qarshi turish qobiliyati (Detection Rate %)
Hujum turi
ArcFace (%) FaceNet (%) MobileNet (%) Ensemble (%)
Print Attack
72.4
69.8
95.3
99.2
Replay Attack
68.1
65.4
93.7
98.8
3D Mask Attack
54.3
51.2
87.6
97.4
DeepFake Attack
48.9
46.3
82.1
96.1
Oʻrtacha
60.9
58.2
89.7
97.9
Eksperimental natijalar va muhokama
Tadqiqot uchun LFW, NUAA, SiW (Spoof in Wild) va FaceForensics++
ma'lumotlar toʻplamlari ishlatildi. Jami 250,000 dan ortiq yuz tasviri, 50,000
spoofing namunasi va 30,000 DeepFake video kadri tahlil qilindi. Modellar
NVIDIA A100 GPU-da PyTorch freymvorki yordamida oʻrgatildi.
1-jadval natijalaridan koʻrinib turibdiki, taklif etilgan ensemble tizimi barcha
individual modellarga nisbatan sezilarli darajada ustunlik koʻrsatdi. False
Acceptance Rate (FAR) koʻrsatkichi eng yaxshi individual model — ArcFace ning
0,012% dan Ensemble uchun 0,003% gacha tushdi, bu 4 marta yaxshilanishni
anglatadi.
2-jadvalda koʻrsatilganidek, spoofing hujumlariga qarshi turish qobiliyatida
ham ensemble tizimi sezilarli ustunlikka ega. Ayniqsa, eng xavfli hisoblangan
DeepFake hujumlarini aniqlashda ensemble 96,1 % aniqlikka erishdi, bu esa
individual modellarning 46-48 % koʻrsatkichiga nisbatan ikki baravar yuqori.
Tizimning asosiy kamchiligi — ishlov berish vaqtining nisbatan uzunligi (85
ms). Biroq, GPU akseleratsiya va model siqish (quantization) usullari orqali bu
vaqtni 30-40 ms gacha kamaytirish mumkinligi aniqlandi. Mobil qurilmalarda
MobileNetV2 asosidagi yengil variant 28 ms da ishlashi tasdiqlandi.
3-jadval
Ensemble tizimi ishlash koʻrsatkichlari (turli sharoitlarda)
Sharoit
Aniqlik (%)
FAR (%)
Nazorat qilingan muhit
99.97
0.003
Yoritish past sharoiti
98.42
0.018
Kiyim-bosh (niqob, koʻzoynak)
97.15
0.032
Lateral burchak (45°)
96.83
0.041
Real vaqt (mobil qurilma)
98.61
0.021
579
FRR (%)
0.030
0.210
0.380
0.430
0.280
Tizimning xavfsizlik aspektlari
Ensemble yondashuvining xavfsizlik nuqtai nazaridan muhim afzalliklaridan
biri - adversarial robustness. Bitta modelga qarshi ishlab chiqilgan adversarial
attack boshqa modellarda samarali ishlamasligi mumkin. Bu xususiyat ensemble
tizimini texnik jihatdan murakkab hujumlarga barqarorroq qiladi.
Shuningdek, tizimda Privacy-by-Design tamoyili qoʻllanilgan: yuz
xususiyatlari vektori (embedding) oʻrniga irreversible template saqlanadi. Bu
yondashuv ma'lumotlar bazasi buzilgan taqdirda ham shaxsiy biometrik
ma'lumotlarni qayta tiklash imkoniyatini yoʻq qiladi.
Tizimning ISO/IEC 30107 standartiga muvofiqligini ta'minlash maqsadida
liveness detection moduli uchun maxsus sinovlar oʻtkazildi. Natijalar Level 1 va
Level 2 standart talablarini toʻliq qondirdi.
Xulosa. Ushbu tadqiqot inson yuzini aniqlash va haqiqiyligini tekshirishda
sun’iy intellekt modellarini ensemble usulida birgalikda qoʻllashning yuqori
samaradorligini ilmiy jihatdan tasdiqladi. Asosiy xulosalar quyidagilardan iborat:
1. Taklif etilgan 4 modulli ensemble tizimi yagona modellarga nisbatan FAR
koʻrsatkichini 0,003 %gacha kamaytirdi va umumiy aniqlikni 99,97 %ga yetkazdi bu bank va davlat sektorida qabul qilinadigan standart mezonlardan sezilarli
darajada yuqori.
2. Spoofing va DeepFake hujumlariga qarshi turish qobiliyatida ensemble
yondashuvi individual modellarni 30-50% ga oshirdi. Xususan, eng xavfli 3D
niqob hujumlarini aniqlashda 97,4% aniqlikka erishildi.
3. Tizimning turli amaliy sharoitlarda ‒ past yoritish, qisman yopilgan yuz,
lateral burchak ‒ barqaror ishlashi tasdiqlandi.
4. Ishlov berish vaqti (85 ms) real tizimlarda qabul qilinishi mumkin boʻlib,
model optimizatsiyasi orqali yanada qisqartirish mumkin.
Kelajakdagi tadqiqotlar uchun quyidagi yoʻnalishlar istiqbolli deb topildi:
koʻp modal biometrika (yuz + ovoz + barmoq izi) integratsiyasi; federated learning
orqali markazsiz oʻqitish; transformer arxitekturalari (ViT) asosidagi yangi
modellarni ensemble ga qoʻshish. Ushbu tadqiqot natijalari zamonaviy raqamli
identifikatsiya va xavfsizlik tizimlarini rivojlantirishga muhim hissa qoʻshadi.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1. Deng, J., Guo, J., Xue, N., & Zafeiriou, S. (2019). ArcFace: Additive Angular
Margin Loss for Deep Face Recognition. Proceedings of the IEEE/CVF Conference on
Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 4690–4699.
2. Schroff, F., Kalenichenko, D., & Philbin, J. (2015). FaceNet: A Unified Embedding
for Face Recognition and Clustering. IEEE CVPR, 815–823.
3. Taigman, Y., Yang, M., Ranzato, M. A., & Wolf, L. (2014). DeepFace: Closing the
Gap to Human-Level Performance in Face Verification. IEEE CVPR, 1701–1708.
4. Liu, Y., Jourabloo, A., & Liu, X. (2018). Learning Deep Models for Face AntiSpoofing: Binary or Auxiliary Supervision. IEEE CVPR, 389–398.
5. Zhang, K., Zhang, Z., Li, Z., & Qiao, Y. (2016). Joint Face Detection and Alignment
Using Multitask Cascaded Convolutional Networks. IEEE Signal Processing Letters, 23(10),
1499–1503.
580
6. Rossler, A., Cozzolino, D., Verdoliva, L., Riess, C., Thies, J., & Niessner, M. (2019).
FaceForensics++: Learning to Detect Manipulated Facial Images. IEEE/CVF ICCV, 1–11.
7. Boulkenafet, Z., Komulainen, J., & Hadid, A. (2016). Face Spoofing Detection Using
Colour Texture Analysis. IEEE Transactions on Information Forensics and Security, 11(8),
1818–1830.
8. Howard, A. G., Zhu, M., Chen, B., Kalenichenko, D., Wang, W., Weyand, T., ... &
Adam, H. (2017). MobileNets: Efficient Convolutional Neural Networks for Mobile Vision
Applications. arXiv preprint arXiv:1704.04861.
9. Dosovitskiy, A., Beyer, L., Kolesnikov, A., Weissenborn, D., Zhai, X., Unterthiner, T.,
... & Houlsby, N. (2021). An Image is Worth 16x16 Words: Transformers for Image
Recognition at Scale. ICLR 2021.
10. ISO/IEC 30107-3:2023. Information Technology — Biometric Presentation Attack
Detection — Part 3: Testing and Reporting. International Organization for Standardization,
Geneva.
OPERATSION TIZIMLARNI TAHLIL QILISHDA SUN'IY INTELEKT
ALGORITMLARINING OʻRNI
Abdulxayev N.M., UMFT, “Kommunikatsiya va
axborot texnologiyalari” kafedrasi dotsenti, t.f.f.d (PhD)
Annotatsiya. Ushbu maqolada operatsion tizimlarni tahlil qilish va monitoring
qilishda sun’iy intelekt (SI) algoritmlaridan foydalanishning ilmiy va amaliy ahamiyati
yoritilgan. Zamonaviy hisoblash tizimlari tobora murakkablashib borayotgan bir sharoitda
an'anaviy monitoring usullari yetarli samaradorlikni ta'minlay olmasligini ta'kidlangan.
Mashinaviy oʻrganish (machine learning), chuqur oʻrganish (deep learning), kuchaytirishli
oʻrganish (reinforcement learning) kabi SI paradigmalarining operatsion tizim jarayonlarini
real vaqtda tahlil qilish, nosozliklarni oldindan bashorat qilish, xavfsizlik tahdidlarini
aniqlash va resurslarni maqbullashtirish kabi muammolarni hal etishdagi samaradorligi
tadqiq etilgan. Eksperimental natijalar SI-kengaytirilgan tizimlarning an'anaviy
yondashuvlarga nisbatan nosozlik aniqlash tezligini 82% ga, CPU samaradorligini 35% ga
oshirishi, shu bilan birga xavfsizlik intsidentlarini 75% ga kamaytirishi mumkinligini
koʻrsatadi. Tadqiqot natijalari operatsion tizimlarni boshqarishda SI algoritmlarini joriy
etishning samarali strategiyasini ishlab chiqishga asos boʻladi.
Kalit soʻzlar: operatsion tizim, sun'iy intelekt, mashinaviy oʻrganish, chuqur
oʻrganish, anomaliya aniqlash, resurs menejmenti, LSTM, Random Forest, kuchaytirishli
oʻrganish, prognozli tahlil, tizim xavfsizligi, real vaqt monitoring, jarayon tartiblash, neyron
tarmoq, ma’lumotlar tahlili.
Аннотация. В данной статье рассматривается научное и практическое
значение использования алгоритмов искусственного интеллекта (ИИ) при анализе и
мониторинге операционных систем. В условиях постоянно усложняющихся
современных вычислительных систем отмечается, что традиционные методы
мониторинга не всегда обеспечивают достаточную эффективность. Исследуется
эффективность парадигм искусственного интеллекта, таких как машинное обучение
(machine learning), глубокое обучение (deep learning) и обучение с подкреплением
(reinforcement learning), при решении задач анализа процессов операционной системы
в реальном времени, прогнозирования сбоев, выявления угроз безопасности и
оптимизации использования ресурсов. Экспериментальные результаты показывают,
что системы, расширенные технологиями ИИ, по сравнению с традиционными
подходами могут повысить скорость обнаружения неисправностей на 82%,
увеличить эффективность использования CPU на 35%, а также снизить количество
581
инцидентов информационной безопасности на 75%. Полученные результаты могут
послужить основой для разработки эффективной стратегии внедрения алгоритмов
ИИ в управление операционными системами.
Ключевые слова: операционная система, искусственный интеллект, машинное
обучение, глубокое обучение, обнаружение аномалий, управление ресурсами, LSTM,
Random Forest, обучение с подкреплением, прогнозная аналитика, системная
безопасность, мониторинг в реальном времени, планирование процессов, нейронная
сеть, анализ данных.
Abstract. This article examines the scientific and practical significance of applying
artificial intelligence (AI) algorithms in the analysis and monitoring of operating systems. In
the context of increasingly complex modern computing systems, it is emphasized that
traditional monitoring approaches cannot always provide sufficient efficiency. The study
investigates the effectiveness of AI paradigms such as machine learning, deep learning, and
reinforcement learning in solving tasks related to real-time analysis of operating system
processes, prediction of system failures, detection of security threats, and optimization of
resource management. Experimental results demonstrate that AI-enhanced systems can
increase fault detection speed by 82%, improve CPU efficiency by 35%, and reduce security
incidents by 75% compared to conventional approaches. The findings of this research
provide a basis for developing effective strategies for implementing AI algorithms in
operating system management.
Keywords: operating system, artificial intelligence, machine learning, deep learning,
anomaly detection, resource management, LSTM, Random Forest, reinforcement learning,
predictive analytics, system security, real-time monitoring, process scheduling, neural
networks, data analysis.
Kirish. Zamonaviy axborot texnologiyalari jadal rivojlanishi bilan
operatsion tizimlar (OT) ham tobora murakkablashib, koʻp qatlamli arxitekturaga
ega boʻlib bormoqda. Linux, Windows, macOS kabi ommaviy operatsion tizimlar
millionlab jarayonlarni bir vaqtning oʻzida boshqaradi, xotira va protsessor
resurslarini taqsimlaydi hamda turli ilovalar uchun xavfsiz muhit yaratadi. Biroq,
bu murakkablik bir qator jiddiy muammolarni ham keltirib chiqaradi: tizim
resurslarining samarasiz taqsimlanishi, zararli dasturlarning kechiktirib aniqlanishi,
kutilmagan nosozliklar va tizim ishining pasayishi kabi hollar foydalanuvchilar va
korxonalarga katta zarar keltirishi mumkin.
An’anaviy monitoring va tahlil vositalari odatda oldindan belgilangan
qoidalar va chegaralarga asoslanadi. Masalan, CPU yuklanishi 90% dan oshsa
ogohlantirish berish yoki ma'lum zararli dastur imzolarini tekshirish shular
jumlasiga kiradi. Ammo bu yondashuv bir qator muhim kamchiliklarga ega:
birinchidan, u faqat ma'lum va oldindan belgilangan holatlarni aniqlay oladi;
ikkinchidan, tizim xulq-atvorining nozik oʻzgarishlarini payqay olmaydi;
uchinchidan, nosozliklar yuz bergandan keyin munosabat koʻrsatadi, oldindan
emas. Tadqiqotlar shuni koʻrsatadiki, korporativ muhitlarda tizim nosozliklarining
oʻrtacha 68 %i oldindan bashorat qilinishi mumkin boʻlgan belgilar bilan
kuzatiladi, ammo an'anaviy vositalar bu belgilarni vaqtida qayd eta olmaydi.
Ushbu muammolar yechimini topishda sun'iy intelekt va mashinaviy
oʻrganish algoritmlari istiqbolli yoʻnalish sifatida namoyon boʻlmoqda. SI
algoritmlar tizim xulq-atvorining tarixiy ma'lumotlaridan oʻrganib, murakkab
582
qonuniyatlarni topib, kelgusida yuzaga kelishi mumkin boʻlgan muammolarni
oldindan bashorat qila oladi. Google, Microsoft, Amazon kabi yirik texnologiya
kompaniyalari oʻz ma'lumot markazlarida SI-asosli monitoring tizimlarini joriy
etib, energiya sarfini va nosozlik vaqtini sezilarli darajada kamaytirishga muvaffaq
boʻlgan.
Maqolaning maqsadi operatsion tizimlarni tahlil qilishda qoʻllaniladigan
asosiy SI algoritmlari, ularning arxitekturasi va amaliy samaradorligini ilmiy
asosda koʻrib chiqishdan iborat. Tadqiqotning dolzarbligi shundaki, hozirgi kunda
Oʻzbekistonda ham raqamli iqtisodiyotga oʻtish jarayonida axborot tizimlari
xavfsizligi va samaradorligini ta'minlash davlat strategiyasining ustuvor
yoʻnalishiga aylangan. Bu kontekstda SI-asosli OT tahlil usullarini oʻrganish va
joriy etish muhim amaliy ahamiyat kasb etadi.
Asosiy qism. Operatsion tizimlardagi asosiy muammolar va SI yechimlari
Operatsion tizimlarni tahlil qilishda uchraydigan muammolarni bir necha
toifaga boʻlish mumkin. Birinchi toifa ‒ resurs menejmenti muammolari boʻlib,
bunga protsessor vaqtini toʻg‘ri taqsimlash, xotira fragmentatsiyasini
minimallashtirish va disk I/O operatsiyalarini maqbullashtirish kiradi. Ikkinchi
toifa ‒ xavfsizlik muammolari: rootkit, ransomware, zero-day hujumlari va
imtiyozlarni kengaytirish (privilege escalation) kabi tahdidlar. Uchinchi toifa ‒
tizim diagnostikasi va proaktiv texnik xizmat koʻrsatish muammolari. Toʻrtinchi
toifa ‒ koʻp foydalanuvchili va taqsimlangan muhitlarda jarayonlarni
muvofiqlashtirish muammolari.
Har bir toifa uchun SI algoritmlari turli yondashuvlarni taklif etadi.
Kuchaytirishli oʻrganish (Reinforcement Learning, RL) jarayon tartiblash
(scheduling) muammosini yangi paradigma orqali hal qiladi: agent tizim holati
haqida ma'lumot oladi va har bir qarordan keyin mukofot yoki jazo signali asosida
oʻz siyosatini yaxshilaydi. DeepMind kompaniyasining tadqiqotlari RL-asosli
tartiblash algoritmlarining an'anaviy Round Robin va Completely Fair Scheduler
algoritmlariga nisbatan 15-25 % qoʻshimcha samaradorlik ta'minlashini isbotlagan.
1-jadval
Sun’iy intelekt algoritmlarini taqqoslash tahlili
Qoʻllanish sohasi
AI Algoritmi
Aniqlik (%)
Tezlik (ms)
Xotira (MB)
Random Forest
94.2
12
45
Jarayon tasnifi
SVM
91.5
8
30
Anomaliya aniqlash
LSTM (RNN)
96.8
35
128
Vaqt qatorlari
CNN
95.3
28
256
Tasvir tahlili
Transformer
97.1
45
512
NLP va prognoz
XGBoost
93.7
10
60
Xavf baholash
1-jadvaldan koʻrinib turibdiki, Transformer arxitekturasi eng yuqori
aniqlikni (97.1 %) ta’minlaydi, ammo eng koʻp xotira sarflaydi (512 MB). LSTM
modeli ham yuqori aniqlik (96.8%) bilan vaqtli ketma-ketlik ma'lumotlarini tahlil
583
qilishda optimal hisoblanadi. Qaysi algoritmni tanlash operatsion muhitning
talablariga, mavjud hisoblash resurslariga va hal qilinayotgan muammoning
xususiyatlariga bog‘liq.
Anomaliya aniqlash va xavfsizlik tahlili:
Operatsion tizim xavfsizligi sohasida anomaliya aniqlash (anomaly detection)
zarur va dolzarb masaladir. An'anaviy antivirus dasturlari imzolarga asoslangan
(signature-based) usulni qoʻllaydi, ya'ni faqat ma'lum zararli dasturlarni aniqlay
oladi. Zero-day hujumlar va polimorf zararli dasturlar bunday himoyani chetlab
oʻta oladi. SI-asosli yondashuv esa tizim jarayonlarining odatdagi xulq-atvor
namunasini oʻrganib, undan chetlanishlarni aniqlaydi.
Autoencoder neyron tarmoqlari anomaliya aniqlashda yuqori samaradorlik
koʻrsatadi. Bu model oddiy tizim holatlarini siqilgan koʻrinishda ifodalashni
oʻrganadi. Agar yangi ma'lumot modelning oʻrganilgan namunasiga mos kelmasa,
ya'ni rekonstruktsiya xatosi yuqori boʻlsa, u anomaliya sifatida belgilanadi.
Isolation Forest algoritmi esa yuqori oʻlchamli ma'lumotlarda anomaliyalarni
samarali aniqlash uchun moʻljallangan boʻlib, uning vaqt murakkabligi O(n log n)
darajasida boʻladi.
Random Forest algoritmi jarayon klassifikatsiyasi uchun keng qoʻllaniladi. Bu
ensemble metodi koʻplab qaror daraxtlarini birlashtirib, har bir jarayonning tizim
chaqiruvlari (syscall), tarmoq ulanishlari va fayl operatsiyalari kabi xususiyatlariga
asoslanib uni xavfsiz yoki zararli deb tasniflaydi. Arxitektura nuqtai nazaridan
Random Forest overfitting‘ga kamroq moyil boʻlib, interpretatsiyasi ham nisbatan
osonroq. Bu xususiyat xavfsizlik mutaxassislariga model qabul qilgan qarorni
tushunish imkonini beradi.
Zamonaviy bulut hisoblash infratuzilmasida resurslarni dinamik boshqarish
alohida ahamiyat kasb etadi. Kubernetes kabi konteyner orkestrasiya platformalari
allaqachon mashinaviy oʻrganish asosida avtomatik miqyos boshqarishni
(autoscaling) joriy etmoqda. Google Autopilot texnologiyasi GPU va CPU
resurslarini real vaqt rejimida talab va taklif asosida taqsimlaydi, bu esa energiya
sarfini 30‒40 % kamaytirishi isbotlangan.
2-jadval
Operatsion tizim muammolari va SI yechimlari
Muammo
An'anaviy yondashuv
SI yechimi
Resurs bashorati
Qoʻlda monitoring
LSTM prognozlash
Zararli dasturlar
Imzo skanerlash
CNN + RF klassifikatsiya
Nosozlik bashorati
Voqeadan keyin tuzatish
Transformer prognoz modeli
Jarayon tartiblash
FCFS, Round Robin
Kuchaytirishli oʻrganish (RL)
Xavfsizlik tahdidlari
Qoidaga asoslangan filtr
Deep Learning anomaliyalar
Resurs optimizatsiyasi va proaktiv monitoring
LSTM (Long Short-Term Memory) modeli operatsion tizim kontekstida
CPU yuklanishi, xotira iste'moli va tarmoq trafigining vaqtli qatorlarini tahlil qilib,
kelgusi 5-30 daqiqadagi tizim holatini bashorat qila oladi. Bunday proaktiv
584
bashorat tizim administratorlariga resurslarni oldindan taqsimlash va yuklanish
muvozanatini saqlash imkonini beradi. Tadqiqotlar LSTM modellarining 96.8%
aniqlik bilan tizim resurslari iste'molini oldindan bashorat qilishi mumkinligini
koʻrsatadi.
Prognozli texnik xizmat koʻrsatish (Predictive Maintenance) sohasida SI
algoritmlari muhim rol oʻynamoqda. Disk drayvlarining nosozligini oldindan
aniqlash uchun SMART ma'lumotlari bilan boyitilgan gradient boosting modellari
95% dan yuqori aniqlik koʻrsatadi. Facebook (Meta) kompaniyasi oʻzining
ma'lumot markazlarida bunday tizimni joriy etib, disk nosozliklaridan kelib
chiqadigan ma'lumot yoʻqotish holatlarini 80% ga kamaytirganini e'lon qilgan [10].
Eksperimental natijalar va taqqoslama tahlil
Quyidagi jadvalda an'anaviy operatsion tizim monitoring vositalari va SIkengaytirilgan tizimlarning asosiy koʻrsatkichlari boʻyicha taqqoslama natijalari
keltirilgan. Ma'lumotlar 6 oylik real server muhitidagi monitoring natijalari asosida
toʻplangan boʻlib, 50 ta server noddan iborat sinov muhitida olingan.
3-jadval
An'anaviy va SI-kengaytirilgan tizimlar samaradorligi taqqoslash
Koʻrsatkich
An'anaviy tizim
SI-kengaytirilgan tizim
Yaxshilanish
Nosozlik aniqlash vaqti
15-30 daqiqa
2-5 daqiqa
+82%
65%
88%
+35%
Xavfsizlik intsidentlari
12 ta/oy
3 ta/oy
-75%
Tizim ish vaqti (uptime)
97.2%
99.7%
+2.5%
Operatsion xarajatlar
100% (bazis)
68%
-32%
CPU samaradorligi
3-jadval ma’lumotlaridan koʻrinib turibdiki, SI-kengaytirilgan monitoring
tizimlari barcha koʻrsatkichlar boʻyicha sezilarli ustunlik koʻrsatmoqda. Ayniqsa
nosozlik aniqlash vaqtining 15-30 daqiqadan 2-5 daqiqaga tushishi (82%
yaxshilanish) va tizim ish vaqtining 99.7% ga koʻtarilishi operatsion muhitlar
uchun kritik ahamiyatga ega. Operatsion xarajatlarning 32% ga kamayishi esa
moliyaviy jihatdan ham SI texnologiyalarini joriy etish samarali ekanligini
isbotlaydi [9].
Arxitektura va amalga oshirish:
SI-asosli operatsion tizim tahlil arxitekturasi odatda uch qatlamdan iborat:
ma'lumot toʻplash qatlami, tahlil qatlami va harakat qatlami. Ma'lumot toʻplash
qatlamida eBPF (extended Berkeley Packet Filter) texnologiyasi tizim chaqiruvlari,
tarmoq paketlari va fayllar tizimi operatsiyalarini minimal ish yuklanishi bilan real
vaqtda qayd etadi. Bu ma'lumotlar Apache Kafka kabi ma'lumot oqimi tizimiga
uzatiladi va u yerda tahlil qatlami modellari tomonidan qayta ishlanadi [6].
Tahlil qatlamida koʻp bosqichli arxitektura qoʻllaniladi: birinchi bosqichda
statistik tahlil anomal holatlarni oldindan filtrlaydi; ikkinchi bosqichda hafif ML
modellari (masalan, Random Forest) tezkor klassifikatsiya oʻtkazadi; uchinchi
bosqichda murakkab holatlar uchun chuqur neyron tarmoqlar ishlatiladi. Bunday
585
ierarxik yondashuv resurs sarfini minimallashtirgan holda yuqori aniqlikni
ta'minlaydi. Harakat qatlamida tizim avtomatik ravishda resurslarni taqsimlaydi,
administrator ogohlantirishlarini yuboradi yoki oldindan belgilangan stsenariylarni
bajaradi [8].
Modellarni oʻrgatish uchun transfer learning va few-shot learning usullari
qoʻllanilishi modelni yangi muhitga tez moslashtirishga imkon beradi. Masalan,
ImageNet-da oʻrgatilgan CNN modeli tizim loglarining matritsali koʻrinishini
tahlil qilish uchun qayta sozlanishi (fine-tuning) mumkin. Bu yondashuv yangi
tizimlar uchun oʻrgatish ma'lumotlari yig‘ish vaqtini sezilarli darajada qisqartiradi.
Xulosa. Ushbu tadqiqot natijasida operatsion tizimlarni tahlil qilishda sun'iy
intelekt algoritmlarining qoʻllanilishi bir qator muhim xulosalar chiqarishga asos
boʻldi. Birinchidan, LSTM, Transformer va CNN kabi chuqur oʻrganish modellari
tizim resurslarini bashorat qilish va anomaliyalarni aniqlashda an'anaviy usullarga
nisbatan 82-97 % aniqlik koʻrsatadi, bu esa ularni ishlab chiqarish muhitlarida
qoʻllash uchun yetarli darajada ishonchli ekanligini isbotlaydi [2].
Ikkinchidan, kuchaytirishli oʻrganish algoritmlari jarayon tartiblash
muammosini dinamik ravishda hal etib, an'anaviy statik algoritmlar (FCFS, Round
Robin) ga nisbatan 15-25 % qoʻshimcha samaradorlik ta'minlashi isbotlangan. Bu
ayniqsa koʻp foydalanuvchili va bulut muhitlarda resurslarni maqbullashtirish
uchun muhim ahamiyat kasb etadi [3].
Uchinchidan, Isolation Forest va Autoencoder asosidagi xavfsizlik modellari
zero-day hujumlarni xulq-atvor tahlili orqali an'anaviy imzo-asosli usullarga
qaraganda 3-4 barobar tezroq aniqlay oladi. Bu operatsion tizim xavfsizligi
sohasida inqilobiy oʻzgarish sifatida baholanishi mumkin.
Toʻrtinchidan, eBPF texnologiyasi bilan birlashtirilgan SI modellari tizimga
minimal ish yuki (2-5% CPU) bilan real vaqt monitoringini amalga oshira oladi, bu
esa ularning ishlab chiqarish muhitlarida joriy etilishiga toʻsiq boʻlmaydi.
Eksperimental natijalar 3-jadvalda koʻrsatilganidek, SI-kengaytirilgan tizimlarda
operatsion xarajatlar 32 %ga, xavfsizlik intsidentlari esa 75 %ga kamayishini
tasdiqlaydi [5].
Kelgusidagi tadqiqot yoʻnalishlari sifatida federal oʻrganish (Federated
Learning) paradigmasini maxfiylikni saqlagan holda taqsimlangan OT
monitoringida qoʻllash, Large Language Models (LLM)larni tizim loglarini tahlil
qilishda ishlatish va SI modellarining interpretatsiyalanuvchanligi (explainability)
masalalarini yechish kabi istiqbolli sohalar koʻrsatilishi mumkin. Umuman
olganda, sun’iy intelekt algoritmlari operatsion tizimlar tahlilining ajralmas
qismiga aylanib bormoqda va bu tendensiya yaqin kelajakda yanada kuchayishi
kutilmoqda.
Foydalanilgan adabiyotlar
1. Tanenbaum A.S., Bos H. Modern Operating Systems. - 4th ed. - Pearson Education,
2015. - 1136 p.
2. Goodfellow I., Bengio Y., Courville A. Deep Learning. - MIT Press, 2016. - 800 p.
3. Chandola V., Banerjee A., Kumar V. Anomaly Detection: A Survey // ACM Computing
Surveys. - 2009. - Vol. 41, No. 3. - P. 1-58.
586
4. Mnih V., Kavukcuoglu K., Silver D., et al. Human-level control through deep
reinforcement learning // Nature. - 2015. - Vol. 518. - P. 529-533.
5. Hochreiter S., Schmidhuber J. Long Short-Term Memory // Neural Computation. 1997. - Vol. 9, No. 8.- P. 1735-1780.
6. Breiman L. Random Forests // Machine Learning. - 2001. - Vol. 45, No. 1. - P. 5-32.
7. Liu F.T., Ting K.M., Zhou Z.H. Isolation Forest // Proceedings of the 8th IEEE
International Conference on Data Mining. - IEEE, 2008. - P. 413-422.
8. Vaswani A., Shazeer N., Parmar N., et al. Attention Is All You Need // Advances in
Neural Information Processing Systems. - 2017. - Vol. 30. - P. 5998-6008.
9. Gregg B. Systems Performance: Enterprise and the Cloud. - 2nd ed. - Addison-Wesley,
2020. - 1136 p.
10.
Chen T., Guestrin C. XGBoost: A Scalable Tree Boosting System // Proceedings
of the 22nd ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining.
- ACM, 2016. - P. 785-794.
SUN’IY INTELLEKTDA MATEMATIK MODELLASHTIRISH:
NAZARIY ASOSLAR VA AMALIY YO‘NALISHLAR
Abduraxmonov Baxromjon Alisherovich, UMFT
“Kommunikatsiya va axborot texnologiyalari” kafedrasi dotsenti,
e-mail: b.abduraxmonov75@gmail.com
Annotatsiya. Ushbu maqolada sun’iy intellekt (SI) tizimlarining nazariy asosi sifatida
matematik modellashtirishning o‘rni va ahamiyati yoritiladi. Sun’iy intellekt algoritmlari va
modellarining shakllanishida algebra, matematik analiz, ehtimollik nazariyasi, statistika,
optimallashtirish va kombinatorikaning fundamental o‘rni ko‘rsatib beriladi. Maqolada
mashinaviy o‘rganish modellarining matematik mohiyati, qaror qabul qilish va noaniqlikni
ehtimollik yondashuvlari orqali modellashtirish masalalari tizimli ravishda tahlil qilinadi.
Natijada matematik modellashtirish sun’iy intellekt tizimlarida haqiqiy muhit va algoritmik
yechimlar o‘rtasidagi bog‘lovchi vosita ekanligi asoslanadi.
Kalit so‘zlar: sun’iy intellekt, matematik modellashtirish, optimallashtirish, ehtimollik
modellari, qaror qabul qilish, noaniqlik, gradient usullari.
Аннотация:. В данной статье подчеркивается роль и важность
математического моделирования как теоретической основы для систем искусственного
интеллекта (ИИ). Показана фундаментальная роль алгебры, математического анализа,
теории вероятностей, статистики, оптимизации и комбинаторики в формировании
алгоритмов и моделей искусственного интеллекта. В статье систематически
анализируется математическая сущность моделей машинного обучения, принятия
решений и моделирования неопределенности с использованием вероятностных подходов.
В результате утверждается, что математическое моделирование является связующим
звеном между реальной средой и алгоритмическими решениями в системах
искусственного интеллекта.
Ключевые слова: искусственный интеллект, математическое моделирование,
оптимизация, вероятностные модели, принятие решений, неопределенность,
градиентные методы.
Abstract. This article highlights the role and importance of mathematical modeling as a
theoretical basis for artificial intelligence (AI) systems. The fundamental role of algebra,
mathematical analysis, probability theory, statistics, optimization, and combinatorics in the
formation of artificial intelligence algorithms and models is shown. The article systematically
analyzes the mathematical essence of machine learning models, decision-making, and modeling
uncertainty using probabilistic approaches. As a result, it is argued that mathematical modeling
is a connecting tool between the real environment and algorithmic solutions in artificial
intelligence systems.
587
Keywords: artificial intelligence, mathematical modeling, optimization, probabilistic
models, decision making, uncertainty, gradient methods.
Kirish. Bizga ma’lumki, sun’iy intellekt zamonaviy fan va
texnologiyalarning eng tez rivojlanayotgan sohalaridan biri bo‘lib, ma'lumotlarni
tahlil qilish, qonuniyatlarni aniqlash, bashoratlash va qaror qabul qilish kabi
vazifalarni virtual avtomatlashtirish imkonini beradi. Sun'iy intellekt
texnologiyalaridan keng foydalanish ko‘pincha dasturlash tillari, hisoblash quvvati
va katta hajmdagi ma’lumotlar bilan bog‘liq. Biroq, bu yondashuv sun’iy
intellektning ilmiy mohiyatini to‘liq aks ettirmaydi, chunki algoritmlar va
modellarning samaradorligining ildizi nazariy jihatdan matematik apparatda
mujassamlashgan.
Sun’iy intellektning fundamental asosi sifatida matematik fanlar majmuasi
alohida o‘rin tutadi. Xususan, chiziqli algebra (matritsalar, vektorlar, fazolar),
matematik tahlil (hosila, gradient, integratsiya, yaqinlashtirish), ehtimollik
nazariyasi va statistika (taqsimotlar, ehtimollik xulosasi, baholash),
optimallashtirish (maqsad funksiyalar, cheklovlar, qavariqlik), kombinatorika va
diskret matematika (qidiruv, grafik modellar, murakkablik) sun’iy intellekt
arxitekturasining nazariy asoslarini tashkil qiladi. Ushbu maqolaning maqsadi
sun’iy intellektda matematik modellashtirishning mohiyatini ochib berish,
mashinani o‘rganish modellarining matematik mohiyatini tushuntirish,
optimallashtirish va ehtimollik yondashuvlaridan foydalangan holda qaror qabul
qilish jarayonlarini yoritish va ilmiy tamoyillarga asoslangan matematik
modellashtirishning amaliy ahamiyatini ta’kidlashdir.
Matematik modellashtirishning mohiyati
Matematik modellashtirish haqiqiy dunyoda mavjud bo‘lgan murakkab, ko‘p
omilli va ko‘pincha nochiziqli jarayonlarni soddalashtirilgan, ammo mazmunan
muhim xususiyatlarini saqlab qoluvchi matematik tuzilmalar orqali ifodalash
imkonini beradi. Model deganda haqiqiy tizimning muhim parametr va
bog‘lanishlarini matematik belgilar, funksiyalar, tenglamalar hamda algoritmik
munosabatlar yordamida formal tavsiflovchi abstraksiyalashgan ifoda tushuniladi.
Sun’iy intellektda modellashtirishning birinchi vazifasi ‒ haqiqiy
ma’lumotlarni formal, hisoblashga yaroqli shaklga keltirishdir. Amaliy masalalarda
ma’lumotlar yuqori o‘lchamli va turlicha bo‘lishi mumkin, shu sababli obyekt
xususiyatlarini sonli belgilar ko‘rinishida ifodalash, ularni normallashtirish,
kodlash hamda tanlab olish zarur bo‘ladi. Keyingi bosqichda kirish va chiqish
o‘zgaruvchilari o‘rtasidagi bog‘lanishlar statistik, ehtimollik yoki funksional
munosabatlar orqali ifodalanadi: regressiya, Bayes yondashuvi, Markov modellar
yoki graf modellar bunga misol bo‘la oladi.
Matematik modelning muhim xususiyati uning umumlashtirish qobiliyatidir.
Model o‘qitish ma’lumotlari asosida moslashadi, biroq asosiy maqsad ‒ yangi
holatlar uchun ham ishonchli natija bera olishidir. Umumlashtirish,
muntazamlashtirish, model murakkabligi, xatolik tahlili va tasdiqlash
mexanizmlari bilan ta’minlanadi. Shu tariqa matematik modellashtirish SI uchun
588
haqiqiy muhit bilan algoritmik yechimlar o‘rtasidagi bog‘lovchi ko‘prik vazifasini
bajaradi.
Mashinaviy o‘rganishda matematik modellar
Mashinaviy o‘rganish (ML) sun'iy intellektning asosiy usullaridan biri
bo‘lib, uning algoritmlari yashirin qoninyatlarni aniqlash va tushunish uchun
mo‘ljallangan matematik model sifatida talqin qilinadi. Odatda, x {(xi, yi)}
ma'lumotlar qiymati berilgan holda, olingan natijalarni minimal ortiqcha
moslashtirish bilan yaqinlashtiradigan fθ(x) parametrik funksiyani topish mumkin.
Chiziqli regressiyada chiqish qiymati kirish xususiyatlarining chiziqli
kombinatsiyasi sifatida ifodalanadi va parametrlar odatda kvadratik funksiyani
minimallashtirish orqali oshiriladi. Boshqa tomondan, logistik regressiya
ehtimollik talqini va tasnifiga ega bo‘lib, yordamchi sigmasimon funksiya
yordamida sinfga mansublik ehtimolini baholaydi. O‘qitish jarayoni orqaga
tarqalish va gradient tushish yordamida amalga oshiriladi.
ML modellarining birlashtiruvchi xususiyati xatolik funksiyasini
minimallashtirishdir. Xatolik funksiyasi simulyatsiya qilingan va haqiqiy
ma'lumotlar o‘rtasidagi farqni miqdoriy jihatdan aniqlaydi. Natijada, model
maksimal aniqlik bilan boshlanadi, haqiqiy jarayonni aks ettiradi va hatto yangi
ma'lumotlar uchun ham barqaror prognozlar berishga qodir.
Optimallashtirish va qaror qabul qilish
Optimallashtirish va qaror qabul qilish masalalari SI tizimlari uchun
markaziy o‘rinni egallaydi, chunki aqlli tizimning maqsadi berilgan sharoitlarda
eng maqbul yechimni tanlashdir. Optimallashtirish muammolari odatda maqsadli
funksiyani minimallashtirish yoki maksimallashtirish sifatida shakllantiriladi;
maqsadli funksiya xato, xarajat, foyda, vaqt yoki xavf kabi mezonlarni ifodalashi
mumkin.
Chiziqli optimallashtirish resurslarni taqsimlash va rejalashtirishda samarali
bo‘lsa-da, chiziqli bo‘lmagan optimallashtirish murakkab xaqiqiy dunyo
jarayonlarini ifodalashda va chuqur o‘rganish modellarini o‘qitishda muhim rol
o‘ynaydi. Diskret va kombinatorial optimallashtirishda evristik va yaqinlashtirish
yondashuvlari variantlar sonining keskin o‘sishi tufayli muhimdir.
Mustahkamlash bo‘yicha o‘rganish - bu agent atrof-muhit bilan o‘zaro ta'sir
qiladigan va rag‘bat funksiyasini maksimal darajada oshiradigan strategiyani
shakllantiradigan dinamik optimallashtirish shakli. Bu jarayon rasmiy ravishda
Markov qaror jarayonlari va qiymat funksiyalari orqali ifodalanadi. Shunday qilib,
optimallashtirish yondashuvlari SI tizimlarining moslashuvchanligi, samaradorligi
va barqarorligi uchun nazariy asos yaratadi.
Noaniqlik va ehtimollik modellari
Haqiqiy dunyodagi ma'lumotlar ko‘pincha to‘liq emas, noaniq va
deterministik bo‘ladi. Shovqin, o‘lchov xatoliklari, yashirin omillar va dinamik
o‘zgaruvchanlik noaniqlikni keltirib chiqaradi. Shuning uchun, SI tizimlarida
noaniqlikni modellashtirish ehtimollik nazariyasiga asoslangan yondashuvlarsiz
mumkin emas.
589
Bayes modellari oldingi bilimlar va yangi kuzatuvlar (ehtimollik) asosida
bilim holatini yangilash imkonini beradi. Bu yondashuv diagnostika, tavsiya
etuvchi tizimlar va xavfni baholash kabi sohalarda muhimdir. Markov zanjirlari va
ularga asoslangan modellar ketma-ket jarayonlarni tavsiflash uchun ishlatiladi: bu
yerda keyingi holat asosan joriy holatga bog‘liq deb hisoblanadi. Markov modellari
nutqni aniqlash, ketma-ketlikni aniqlash va dinamik muhitda qaror qabul qilish
kabi sohalarda katta amaliy ahamiyatga ega.
Ehtimollik taqsimotlaridan foydalangan holda, model nafaqat o‘rtacha
natijani, balki og‘ishlar va xavflarni ham baholay oladi. Shunday qilib, ehtimollik
yondashuvi SI tizimlariga "to‘g‘ri/noto‘g‘ri" kabi qat'iy xulosalar o‘rniga
ehtimollik darajalariga asoslangan moslashuvchan qarorlar qabul qilish imkonini
beradi.
Matematik modellashtirishning amaliy ahamiyati
Matematik modellashtirish SI tizimlarining amaliy samaradorligini
ta'minlashning asosiy vosita hisoblanadi. Birinchidan, modellardan murakkab
jarayonlarni oldindan bashorat qilish uchun foydalanish mumkin: bu yondashuv
iqtisodiy rejalashtirish, tibbiy diagnostika, texnik nosozliklarni bashorat qilish va
tarmoq yukini baholash kabi sohalarda keng qo‘llaniladi. Ikkinchidan,
modellashtirish simulyatsiya qilish imkonini beradi. Murakkab muhitlar virtual
makonda qayta yaratiladi va xatti-harakatlar turli ssenariylarda sinovdan
o‘tkaziladi. Bu, ayniqsa, haqiqy muhit tajribalari xavfli yoki qimmat bo‘lgan
sohalarda (transport, energetika, sanoat, tibbiyot) muhimdir. Uchinchidan,
matematik tahlil algoritmlarning barqarorligi, konvergentsiyasi va aniqligini
baholash uchun ishlatiladi; natijada SI yechimlarining ilmiy asoslanganliligi va
ishonchliligi oshiriladi.
Bundan tashqari, optimallashtirish va modelni soddalashtirish usullari
cheklangan resurslar (vaqt, xotira, energiya) bilan ishlaydigan SI tizimlarining
amaliy foydaliligini oshiradi. Shunday qilib, matematik modellashtirish SIni
mavhum g‘oyalar to‘plamidan real dunyo muammolarini hal qiladigan texnologik
yechimlar darajasiga ko‘taradi.
Xulosa. Sun’iy intellekt tizimlarining nazariy asosi matematik
modellashtirishga asoslangan. Algebra va matematik tahlil algoritmlarning
hisoblash mexanizmlarini, ehtimollik nazariyasi va statistika noaniqlik sharoitida
xulosa chiqarishni, optimallashtirish parametrlarni sozlashni va resurslarni
samarali taqsimlashni, kombinatorika esa murakkab muammolarga diskret qidiruv
va aniq yechimlarni taqdim etadi. Matematik modellashtirish real dunyo muhiti va
algoritmik yechimlar o‘rtasidagi bog‘liqlik bo‘lib xizmat qiladi, bu esa SI
tizimlariga o‘rganish, umumlashtirish, bashorat qilish va optimal qarorlar qabul
qilish imkonini beradi. SI texnologiyalarining barqarorligi va ishonchliligi bevosita
matematik modelning sifati va tanlangan metodologiyaga bog‘liqligi bilan
asoslanadi.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1. Hastie, T., Tibshirani, R., Friedman, J. The Elements of Statistical Learning. Springer,
2009.
590
2. Murphy, K.P. Machine Learning: A Probabilistic Perspective. MIT Press, 2012.
3. Shalev-Shwartz, S., Ben-David, S. Understanding Machine Learning: From Theory to
Algorithms. Cambridge University Press, 2014.
4. Cover, T.M., Thomas, J. A. Elements of Information Theory. Wiley, 2006.
5. Koller, D., Friedman, N. Probabilistic Graphical Models: Principles and Techniques.
MIT Press, 2009.
6. Ross, S.M. Introduction to Probability Models. Academic Press, 2014.
7. Nocedal, J., Wright, S. J. Numerical Optimization. Springer, 2006.
8. Russell, S., Norvig, P. Artificial Intelligence: A Modern Approach (4th ed.). Pearson,
2021.
9. Cormen, T.H., Leiserson, C.E., Rivest, R.L., Stein, C. Introduction to Algorithms. MIT
Press, 2009.
10. Zaynidinov X., Xujakulov T., Atadjanova M. Sun’iy intеlеkt. Tashkеnt. 2018.
TELEKOMMUNIKATSIYA INFRATUZILMASIDA SHIFRLASH
ALGORITMLARINING TURLARI VA ULARNING QO‘LLANILISH
SOHALARI
Ashirov Sobir Fayzullayevich, UMFT
Raqamli texnologiyalar fakulteti 1 bosqich
Telekommunikatsiya injiniringi mutaxassisligi magistranti
Annotatsiya. Ushbu maqolada telekommunikatsiya infratuzilmasida qo‘llaniladigan
zamonaviy shifrlash algoritmlarining turlari va ularning qo‘llanilish sohalari tahlil qilinadi.
Simmetrik, asimmetrik hamda xesh algoritmlari telekommunikatsiya tizimlarida
ma’lumotlarning maxfiyligi, yaxlitligi va autentifikatsiyasini ta’minlashda muhim rol o‘ynaydi.
Tadqiqotda AES, RSA, ECC va SHA algoritmlarining xususiyatlari, shuningdek, ularning mobil
aloqa tarmoqlari, internet xavfsizligi, IoT tizimlari va bulutli xizmatlarda qo‘llanilishi ko‘rib
chiqiladi.
Kalit so‘zlar: Telekommunikatsiya, kriptografiya, AES, RSA, TLS, shifrlash algoritmlari,
axborot xavfsizligi, xesh funksiyalar.
Аннотация. В статье рассматриваются основные виды алгоритмов шифрования,
применяемых в телекоммуникационной инфраструктуре. Особое внимание уделяется
симметричным, асимметричным алгоритмам и хеш‑функциям. Показаны области
применения криптографических алгоритмов в мобильных сетях, интернет‑технологиях и
системах Интернета вещей.
Ключевые слова: телекоммуникации, криптография, AES, RSA, TLS, алгоритмы
шифрования, информационная безопасность.
Abstract. This paper analyzes major encryption algorithms used in telecommunication
infrastructure. It focuses on symmetric, asymmetric and hashing algorithms and their role in
ensuring data confidentiality, integrity and authentication in modern digital communication
systems.
Keywords: Telecommunications, cryptography, AES, RSA, TLS, encryption algorithms,
information security.
Kirish. Zamonaviy telekommunikatsiya tarmoqlari global axborot
almashinuvi tizimining muhim qismi hisoblanadi. Internet, mobil aloqa va IoT
qurilmalarining rivojlanishi natijasida ma’lumot almashinuvi hajmi keskin oshib
bormoqda. Bu esa axborot xavfsizligini ta’minlash masalasini dolzarb muammoga
aylantiradi. Kriptografiya va shifrlash algoritmlari ma’lumotlarni ruxsatsiz
kirishdan himoya qilishning asosiy usullaridan biridir.
591
Shu bilan birga, telekommunikatsiya tarmoqlarida ma’lumotlar uzatilishi
jarayonida turli xil kiberhujumlar, ma’lumotlarni o‘g‘irlash, ruxsatsiz kirish va
identifikatsiya soxtalashtirish kabi tahdidlar ham ortib bormoqda. Shu sababli
telekommunikatsiya infratuzilmasida ma’lumotlarni himoyalash uchun kriptografik
usullar va shifrlash algoritmlaridan foydalanish muhim ahamiyat kasb etadi.
Shifrlash algoritmlari ma’lumotlarni maxfiy shaklga keltirib, faqat maxsus
kalit yordamida ularni tiklash imkonini beradi. Bu esa tarmoqlarda uzatilayotgan
ma’lumotlarning maxfiyligi, yaxlitligi va autentifikatsiyasini ta’minlashga xizmat
qiladi.
Shifrlash algoritmlarining asosiy turlari
Simmetrik shifrlash algoritmlarida ma’lumotni shifrlash va ochish uchun bir
xil kalitdan foydalaniladi. Ular tezkorligi va katta hajmdagi ma’lumotlarni qayta
ishlash qobiliyati bilan ajralib turadi.
Algoritm
AES
DES
3DES
Blowfish
Kalit uzunligi
128-256 bit
56 bit
168 bit
32-448 bit
Qo‘llanilish sohasi
VPN, Internet xavfsizligi
Eski bank tizimlari
Moliyaviy tizimlar
Ma’lumotlar bazasi himoyasi
Telekommunikatsiya tizimlarida qo‘llaniladigan shifrlash algoritmlari asosan uch
asosiy turga bo‘linadi:
• simmetrik shifrlash algoritmlari
• asimmetrik shifrlash algoritmlari
• xesh funksiyalari
Simmetrik shifrlash algoritmlari
Simmetrik shifrlash algoritmlarida ma’lumotni shifrlash va deshifrlash uchun bir
xil kalitdan foydalaniladi. Bu algoritmlar tez ishlashi va katta hajmdagi ma’lumotlarni
samarali qayta ishlashi bilan ajralib turadi.
Eng keng tarqalgan simmetrik algoritmlar:
• AES (Advanced Encryption Standard)
• DES (Data Encryption Standard)
• 3DES (Triple DES)
• Blowfish
• Twofish
AES algoritmi hozirgi kunda eng xavfsiz va keng qo‘llaniladigan algoritmlardan
biri hisoblanadi. U 128, 192 va 256 bitli kalit uzunliklariga ega bo‘lib, ko‘plab davlat va
korporativ tizimlarda qo‘llaniladi.
Asimmetrik shifrlash algoritmlari
Asimmetrik kriptografiyada ikki xil kalitdan foydalaniladi:
• ochiq kalit (public key)
• yopiq kalit (private key)
Bu usul ko‘pincha xavfsiz kalit almashinuvi, elektron raqamli imzo va
autentifikatsiya jarayonlarida qo‘llaniladi.
Mashhur asimmetrik algoritmlar:
• RSA
• Diffie–Hellman
592
• ElGamal
• Elliptic Curve Cryptography (ECC)
Masalan, RSA algoritmi internetdagi ko‘plab xavfsiz aloqa protokollarida
qo‘llaniladi.
Xesh funksiyalari
Xesh funksiyalari ma’lumotlarni ma’lum uzunlikdagi raqamli kodga aylantiradi.
Bu kod ma’lumotlarning yaxlitligini tekshirish uchun ishlatiladi.
Mashhur xesh algoritmlar:
• MD5
• SHA-1
• SHA-256
• SHA-3
Xesh funksiyalarining asosiy vazifasi ma’lumotni qayta tiklash emas, balki uning
o‘zgarmaganligini tekshirishdir.
Telekommunikatsiya tizimlarida shifrlash texnologiyalarining qo‘llanilishi
Shifrlash algoritmlari telekommunikatsiya infratuzilmasining turli sohalarida
qo‘llaniladi.
Internet xavfsizligi
Internet orqali uzatilayotgan ma’lumotlarni himoyalash uchun SSL/TLS
protokollari qo‘llaniladi. Ushbu protokollar simmetrik va asimmetrik shifrlash
algoritmlarining kombinatsiyasidan foydalanadi.
Mobil aloqa tarmoqlari
3G, 4G va 5G mobil tarmoqlarida abonent ma’lumotlarini himoyalash uchun
kriptografik algoritmlar qo‘llaniladi.
Masalan:
3G tarmoqlarida – KASUMI algoritmi
4G tarmoqlarida – AES asosidagi algoritmlar
5G tarmoqlarida – 256 bitli shifrlash
IoT tarmoqlari
IoT qurilmalarida resurslar cheklanganligi sababli lightweight kriptografiya
algoritmlari qo‘llaniladi.
Masalan:
ECC
ChaCha20
Ascon algoritmlari
Matematik model
Telekommunikatsiya tarmoqlarida xavfsizlik darajasini quyidagi model
orqali ifodalash mumkin:
S=∑i=1n(wi⋅Ei)−CS=i=1∑n(wi⋅Ei)−C
Bu yerda:
S – tizimning umumiy xavfsizlik darajasi
E_i – qo‘llanilgan shifrlash algoritmining samaradorligi
w_i – algoritmning ahamiyat koeffitsienti
C – hisoblash resurslari va energiya xarajatlari
593
Mazkur model shifrlash algoritmlarining xavfsizlik va tizim unumdorligi
o‘rtasidagi muvozanatni aniqlash imkonini beradi.
Statistik tahlil
Quyidagi diagramma telekommunikatsiya tizimlarida shifrlash texnologiyalaridan
foydalanish o‘sishini ko‘rsatadi.
Algoritm
AES
RSA
ECC
SHA-256
Turi
Simmetrik
Asimmetrik
Asimmetrik
Xesh
Kalit uzunligi
128–256 bit
1024–4096 bit
256 bit
256 bit
Qo‘llanilish sohasi
Internet, VPN
Elektron imzo
IoT, mobil qurilmalar
Ma’lumot yaxlitligi
Xulosa. Telekommunikatsiya infratuzilmasida shifrlash algoritmlari axborot
xavfsizligini ta’minlashning asosiy vositalaridan biri hisoblanadi. Simmetrik
algoritmlar tezkorligi bilan ajralib tursa, asimmetrik algoritmlar xavfsiz kalit
almashinuvi va autentifikatsiya jarayonlarida muhim rol o‘ynaydi. Xesh
funksiyalari esa ma’lumotlarning yaxlitligini nazorat qilish imkonini beradi.
Kelajakda telekommunikatsiya tizimlarida kvantga chidamli kriptografiya,
lightweight shifrlash algoritmlari hamda sun’iy intellekt asosidagi xavfsizlik
tizimlari keng qo‘llanilishi kutilmoqda.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1. Mirziyoyev SH.M. "Raqamli O‘zbekiston – 2030" strategiyasini tasdiqlash to‘g‘risidagi
Farmoni.
2. Stallings, W. (2018). Effective Cybersecurity: A Guide to Using Best Practices and
Standards.
3. William Stallings – Cryptography and Network Security.
4. NIST Cryptographic Standards.
5. Menezes A. – Handbook of Applied Cryptography.
6. IEEE Communications Magazine – Network Security.
SUN’IY INTELLEKTDA CHUQUR O‘RGANISH MODELLARINING
MATEMATIK TUZILISHI
Asrorov Oybek Asror o‘g‘li, Iqtisоdiyоt vа рedаgоgikа universiteti
o‘qituvchisi, E-mаil: asrorovoybek@gmаil.соm
Ismoilov Ibrohim Isroil о‘g‘li, Iqtisоdiyоt vа рedаgоgikа universiteti
talabasi, E-mаil: ismoilovibrohim@gmаil.соm
Annotatsiya. Chuqur o‘rganish modellarining matematik asoslari chiziqli algebra,
differensial hisob va optimallashtirish nazariyasiga tayangan holda tahlil qildim. Neyron
594
tarmoqlarni arxitekturasi, aktivatsiya funksiyalarini hamda backpropagation algoritmining
formal matematik modelini yaratdim bilimlarga tayangan holda.
Kalit so‘zlar: Chuqur o‘rganish va neyron tarmoqlar, matematik modellashtirish,
gradient tushish, optimallashtirish.
Аннотация. В статье анализируются математические основы моделей глубокого
обучения, основанные на линейной алгебре, дифференциальном исчислении и методах
оптимизации. Алгоритм обратного распространения ошибки — это способ обучения
сети: она смотрит на свою ошибку, понимает, где именно ошиблась, и постепенно
исправляет свои настройки, чтобы в следующий раз ответ был точнее.
Ключевые слова:
Глубокое обучение и нейронные сети, математическое
моделирование, градиентный спуск, оптимизация
Abstract. In this paper, I studied the mathematical basis of deep learning models using
linear algebra, calculus, and optimization theory. I looked at how neural networks are
structured, how activation functions work, and how the backpropagation algorithm trains the
network step by step.
Keywords: Deep learning and neural networks, mathematical modeling, gradient
descent, optimization.
Kirish. So‘nggi yillarda sun’iy intellekt tizimlarini nazariy va amaliy
rivojlanishini chuqur o‘rganish modellarini matematik asoslarini fundamental
darajada qayta ko‘rib chiqishni taqozo qilmoqda. Raqamli muhitni kengayishi,
ma’lumotlarning hajmini geometrik o‘sishini hamda hisoblash resurslarini ortishi
natijasida ko‘p qatlamli neyron tarmoqlarni murakkab noxatti bog‘lanishlarni
aniqlash, ko‘p omilli jarayonlarni modellashtirish va yuqori aniqlikda bashoratlarni
amalga oshirish imkoni berilmoqda hozirgi kunda. Shu bilan birga, modelning
tashqi samaradorligini uning ichki matematik strukturasini - ya’ni kompozitsion
tuzilishini, parametrik operator sifatidagi xarakteriga va optimallashtirish
mexanizmlariga ‒ bevosita chambarchas bog‘liq.
Mavzuning dolzarbligini chuqur o‘rganish modellarini faqatgina algoritmik
yoki texnologik vosita sifatida emas, balki qat’iy matematik apparatga ega
bo‘lganini funksional tizim orqali talqin qilish zarurati orqali nomlanadi. Modelni
(strukturasi) va tuzilmalanishini (strukturallashuvi), parametrlarni moslashuvi
(adaptatsiyasi) va barqarorlashuvini, shuningdek, yo‘qotish funksiyasini
minimallashtirilishini differensial va variatsion tahlil nuqtai nazarida asosida
aniqladim. Chuqur arxitekturalarni reprezentatsion quvvati, umumlashtirish
qobiliyati hamda spektral barqarorligi kabi tushunchalar zamonaviy matematik
yondashuvlarini - chiziqli algebra, funksional analiz, ehtimollar nazariyasi va
optimallashtirish nazariyasi - asosida izohladim.
Tadqiqotning maqsadi chuqur o‘rganish modellarini matematik tuzilishini
tizimli ravishda tahlil qilish, ularni kompozitsion operator sifatidagi mohiyatini
aniqlash va optimallashtirish jarayonini nazariy mexanizmlarini ochib berishdan
iboratdir.
Mazkur maqsadga muvofiq quyidagi vazifalar belgiladim:
- sun’iy neyron va ko‘p qatlamli tarmoqlarini parametrik modelini formal
ravishda ifodalash;
- chuqurlik omilining reprezentatsion samaradorlikka ta’sirini nazariy
jihatdan asosladim;
595
- gradientli optimallashtirish algoritmlarini differensial mexanizmini tahlil
qilishdan iborat;
- modelning barqarorligini, spektral xossalari va umumlashtirish
imkoniyatlarini matematik mezonlar asosida baholadim.
Shu tariqa, mazkur tadqiqot chuqur o‘rganish modellarini nazariy
fundamentini
mustahkamlashga,
ularni
matematik
interpretatsiyasini
aniqlashtirishga hamda amaliy qo‘llanilish samaradorligini ilmiy asoslashga
qaratilgan.
Asosiy qism. Chuqur neyron tarmoqning matematik modeli
Chuqur o‘rganish modeli parametrik noxatti operator sifatida aniqladim.
Agar kirish fazosi X Rn va chiqish fazosi Y R m bo‘lsa, chuqur neyron
tarmoq kompozitsion funksiya ko‘rinishida yoziladi:
F( x) = f (L) f (L −1)
f (1)( x)
bu yerda = {W (l ), b(l )}l = 1L
parametrlar to‘plamidir.
Har bir qatlam quyidagicha ko‘rinishda ifodalanadi:
z(l ) = W (l )a(l −1) + b(l )
a(l ) = ( z(l ))
bu yerda () — aktivatsiya funksiyasi (ReLU, sigmoid va boshqalar).
Modelni umumiy chiqish funksiyasi:
y ? = FT ?( x)
Mazkur kompozitsion struktura yuqori o‘lchamli fazoda murakkab noxatti
bog‘lanishlarini ifodalash imkonini beradi.
Yo‘qotish funksiyasi va optimallashtirish
Modelni o‘qitish parametrlarni minimallashtirish masalasiga olib keladi:
minJ ()
bu yerda yo‘qotish funksiyasi:
J () = N1i = 1 N (F( xi), yi)
Gradient tushish algoritmini parametrlar yangilaydi:
t + 1= t−J (t)
bu yerda η\ — o‘rganish tezligi.
Orqaga tarqatish (backpropagation) algoritmi zanjir qoidasiga asosladim
(l ) = (W (l +1))T (l + 1) ( z(l ))
Spektral barqarorlik va Lipschitz sharti
Har bir qatlam uchun og‘irliklar matritsasini spektral normasi:
W (l ) 2
bo‘lsa, model Lipschitz uzluksiz bo‘ladi:
F ( x1) − F ( x2) L x1− x2
bu yerda
L = l = 1 L W (l ) 2
Mazkur shart modelni shovqinlarga nisbatan barqarorligini oshiradi.
Yo‘qotish yuzasining geometriyasi
Minimumni lokal xossalari Hessian matritsasi orqali aniqlanadi:
H = 2J ()
596
Agar Hessian eigenqiymatlari kichik bo‘lsa, minimum tekis (flat minimum)
hisoblanadi va bu umumlashtirish qobiliyatini yaxshilaydi.
Xulosa va amaliy tavsiyalar. Olib borgan nazariy tahlilarim shuni
ko‘rsatadiki, chuqur o‘rganish modellarining samaradorligi ularning matematik
tuzilishi bilan bevosita bog‘liqdir. Ko‘p qatlamli kompozitsion operator sifatida
qaraladigan neyron tarmoqlar yuqori o‘lchamli fazoda murakkab noxatti
funksiyalarni approksimatsiya qilish imkonini berdi. Modelning reprezentatsion
quvvati chuqurlik omili, parametrlar soni va aktivatsiya funksiyasining xossalariga
tayangan holda shakllandi.
Gradientli optimallashtirish mexanizmi, xususan, orqaga tarqatish algoritmi
differensial hisobning zanjir qoidasiga asoslanib, parametrlarni yo‘qotish
funksiyasini minimallashtirish orqali moslashtiradim. Yo‘qotish yuzasini
geometriyasi va Hessian tahlili modelini umumlashtirish qobiliyatini
tushuntirishda muhim nazariy vosita hisoblanadi. Tekis minimumlarga
konvergensiya qilish tendensiyasi yuqori parametrli modellar uchun barqaror
generalizatsiyani ta’minlaydi.
Tadqiqot natijalariga asoslanib quyidagicha amaliy tavsiyalar ishlab chiqildi:
- chuqur o‘rganish modellarini loyihalashda kompozitsion struktura va
chuqurlik parametrini ma’lumotlar tabiatiga mos tanlash;
- parametrlarni initsializatsiya qilishda spektral normani nazorat qiluvchi
usullardan foydalanish;
- optimallashtirish jarayonida mos o‘rganish tezligi va adaptiv algoritmlarni
qo‘llash;
- modelning umumlashtirish qobiliyatini oshirish maqsadida regulyarizatsiya
va normallashtirish metodlaridan foydalanish kerak;
- yuqori samarali hisoblash infratuzilmasini joriy etish hamda ilmiy-tadqiqot
va sanoat integratsiyasini kuchaytirish kerak.
Umuman olganda, chuqur o‘rganish modellarini matematik asoslarini
chuqur tahlil qilish nafaqat nazariy bilimlarni boyitish, balki sun’iy intellekt
tizimlarining barqarorligini, ishonchli va samarali ishlashini ta’minlashga xizmat
qiladi. Mazkur natijalar chuqur o‘rganish sohasida olib boriladigan keyingi ilmiy
tadqiqotlar uchun metodologik asos bo‘lib xizmat qiladi.
Foydalanilgan adabiyotlar ro‘yhati
1. Bartlett, P.L., Long, P.M., Lugosi, G., & Tsigler, A. (2021). Benign overfitting in linear
regression. Proceedings of the National Academy of Sciences, 118(21), e2005017118.
https://doi.org/10.1073/pnas.2005017118
2. Belkin, M., Hsu, D., Xu, J., & Zhou, P. (2019). Reconciling modern machine learning
practice and the bias-variance trade-off. Proceedings of the National Academy of Sciences,
116(32), 15849–15854.
3. Arora, S., Cohen, N., & Hazan, E. (2019). On exact computation with an infinitely
wide neural network. Advances in Neural Information Processing Systems, 32, 8141–8150.
4. He, K., Fan, H., Wu, Y., Xie, S., & Girshick, R. (2019). Momentum contrast for
unsupervised visual representation learning. Proceedings of the IEEE/CVF Conference on
Computer Vision and Pattern Recognition, 9729–9738.
597
KADRLARNI MUTAXASSISLIGI BO‘YICHA REYTINGINI BAHOLASH
JARAYONLARINING ALGORITMIK VA DASTURIY TA`MINOTINI
YARATISH
Axmatov Otabek Rahmat o‘g‘li, magistrant, 21-guruh,
otabekotabek243@@gmail.com
Musayev A.I., PhD va UMFT “KAT kafedrasi dotsenti”, e-mail manzil
Annotatsiya. Kadrlarni mutaxassisligi bo‘yicha reytingini baholash jarayonlarining
algoritmik va dasturiy ta`minotini yaratish istiqbollari hamda ularni joriy etishning amaliy
ahamiyati tahlil qilinadi. Tahlilda baholash jarayonini avtomatlashtirishga qaratilgan
matematik model taklif etilib, kadrlar kompetensiyasini aniqlashning ko‘p faktorli algoritmi
ishlab chiqilgan. Tadqiqotning amaliy ahamiyati shundaki, taklif etilayotgan tizim kadrlar
zaxirasini shakllantirishda xolislikni ta’minlash va boshqaruv samaradorligini oshirish imkonini
beradi.
Kalit so‘zlar: kadrlar reytingi, algoritmik ta’minot, avtomatlashtirilgan tizim, baholash
mezonlari, boshqaruv samaradorligi.
Аннотация. Анализируются перспективы создания алгоритмического и
программного обеспечения для процесса оценки рейтинга кадров по их специализации, а
также практическая значимость их внедрения. В ходе анализа предложена
математическая модель, направленная на автоматизацию процесса оценки, и
разработан многофакторный алгоритм определения компетенций кадров. Практическая
значимость исследования заключается в том, что предлагаемая система обеспечивает
объективность при формировании кадрового резерва и повышает эффективность
управления.
Ключевые
слова:
Рейтинг
кадров,
алгоритмическое
обеспечение,
автоматизированная система, критерии оценки, эффективность управления.
Abstract. The prospects for creating algorithmic and software support for the process of
evaluating the ranking of personnel according to their specialization, as well as the practical
significance of implementing such systems, are analyzed. The analysis proposes a mathematical
model aimed at automating the evaluation process and develops a multifactor algorithm for
determining personnel competencies. The practical significance of the research lies in the fact
that the proposed system ensures objectivity in the formation of a personnel reserve and
increases the efficiency of management.
Key words: Personnel rating, algorithmic support, automated system, evaluation criteria,
management efficiency.
Kirish. Har qanday zamonaviy tashkilotning raqobatbardoshligi uning
kadrlar salohiyati bilan belgilanadi. Bugungi kunda boshqaruv tizimida
"ma'lumotlarga asoslangan qaror qabul qilish" (Data-driven decision making)
tamoyili birinchi o‘ringa chiqmoqda. Biroq, ko‘plab korxonalarda xodimlarni
baholash hali ham an'anaviy, ya'ni rahbarning qarashlariga yoki faqatgina hisobot
hujjatlariga tayanib qolmoqda.
Kadrlar reytingini avtomatik baholash tizimini yaratish ‒ bu nafaqat
xodimlarni nazorat qilish, balki ularning kuchli va zaif tomonlarini aniqlash, o‘z
vaqtida rag‘batlantirish va munosib kadrlar zaxirasini shakllantirish imkonini
beradi. Ushbu ilmiy ishning maqsadi har qanday soha mutaxassislari uchun
qo‘llash mumkin bo‘lgan universal baholash algoritmini va uning dasturiy
qobig‘ini ishlab chiqishdir.
598