Matn PDF fayldan avtomatik ajratilgan, shuning uchun formatlash buzilgan bo‘lishi mumkin. To‘g‘ri ko‘rinish uchun PDF nusxani oching.
September, 2025
№ 007
Management
and Future
Technologies
SCIENTIFIC JOURNAL
Volume 2, Issue 3
Jurnal sohalari: menejment, dasturiy injiniring, sun’iy intellekt texnologiyalari,
kompyuter injiniringi, infokommunikatsiya injiniringi, axborot xavfsizligi, raqamli
iqtisodiyot, pedagogika va psixologiya, matematika va fizika
Tahririyat kengashi raisi
Muharrirlar
t.f.d.,prof. O‘tkirXamdamov
“University of Management and Future
Technologies” universiteti rektori
Farhod Ahmedov (J. Koreya)
Sherzod Mustafaqulov (O‘zbekiston)
Akmalbek Abdusalomov (J. Koreya)
Bahtiyor Akmuradov (O‘zbekiston)
Sherzod Abdullayev (O‘zbekiston)
Shabir Ahmad (J. Koreya)
Dilshod Rahmatov (Germaniya)
O.A. Hidayov (Germaniya)
Akmaljon Abdullayev (O‘zbekiston)
Jinsoo Cho (J. Koreya)
Jamshid Elov (O‘zbekiston)
Young Im Cho (J. Koreya)
Fazliddin Maxmudov (J. Koreya)
Alpamis Kutlimuratov (O‘zbekiston)
Faheem Khan (J. Koreya)
Lilia Tightiz (J. Koreya)
Shahnoza Sultanova (O‘zbekiston)
Safiullah Khan (Buyuk Britaniya)
Seytkamal Medetov (Fransiya)
Avaz Qaxxorov (O‘zbekiston)
Doston Xasanov (O‘zbekiston)
Sabina Umirzakova (J. Koreya)
Elmurod Urinov (O‘zbekiston)
Muhriddin Umarov (O‘zbekiston)
Urmanov Odil (J. Koreya)
Sobir Radjabov (O‘zbekiston)
Bosh muharrir
t.f.f.d.dot. Muhriddin Muxiddinov
“University of Management and Future
Technologies” universiteti Ilmiy va uslubiy ishlar
bo‘yicha prorektori
Tahririyat kengashi a’zolari
t.f.d., prof. XakimZaynidinov
t.f.d., prof. Muxammadjon Musayev
t.f.d., prof. Shavkat Fozilov
f-m.f.d. prof. Aripov Mersaid
f-m.f.d. prof. Аloev Raxmatillo
t.f.d., prof. Marat Raxmatullayev
t.f.d., prof. Dilnoz Muxamediyeva
i.f.d., prof. Toxir Hasanov
i.f.d., prof. To‘lqin Boboqulov
t.f.d., prof. Jamshid Sultonov
f-m.f.d. prof. Dildora Muhamediyeva
i.f.d., prof. Sherzod Rajabov
p.f.d., prof. Qurbonniyoz Panjiyev
p.f.d., prof. Muhabbat Hakimova
t.f.d., prof. Nargiza Usmanova
p.f.d., prof. Nishonboy Kiyamov
p.f.d., prof. Qutlug‘bek Qodirov
t.f.d., dot. Halimjon Xujamatov
t.f.d., dot. Ibragim Atadjanov
Dizayner
Abduraximov Dilshod
Jurnal O‘zbekiston Respublikasi Prezidenti Administratsiyasi huzuridagi Axborot va
ommaviy kommunikatsiyalar agentligidan 212842-raqamli guvohnoma bilan 26.01.2024
sanasida ro‘yxatdan o‘tkazilgan.
MUNDARIJA
JOURNAL .UMFT.UZ
TEXNIKA FANLARI
Musayev Muhammadjon; Jurayev Dilshod
PROGRESSIV TRANSFORMER ALGORITMLARI ASOSIDA UZLUKSIZ IMOISHORA TILI HARAKAT NUQTALARINI HOSIL QILISH
6
Khamdamov Utkir, Khalilov Sirojiddin, Omonullayeva Faragiza, Akhmedov Farrukh,
Umarov Mukhriddin
DEEP LEARNING MODEL FOR HUMAN FACE ANIMITY DETECTION IN A
DISTANCE LEARNING PLATFORM
23
Rahmatullayev Ilhom; Abduraximov Baxtiyor
NEWHSA OQIMLI SHIFRLASH ALGORITMINING APPARAT DARAJADAGI
SAMARALI TADBIQI VA ARXITEKTURAVIY TAHLILI
34
Turgunov Bekzod
AVTONOM HARAKATLANISH TIZIMLARIDA OBYEKTGACHA MASOFANI
O‘LCHASH ANIQLIGINI OSHIRISH YECHIMINI ISHLAB CHIQISH
47
Shukurov Kamolidddin; Ochilov Mannon; Xasanov Umidjon
NUTQ SIGNALLARIGA INTELLEKTUAL ISHLOV BERISH TIZIMLARIDA
SO‘ZLOVCHILARNI AJRATISHNING AHAMIYATI
58
Botir Elov; Abdulla Abdullayev
O‘ZBEK MATNLARI SENTIMENT TAHLIL TIZIMI: ARXITEKTURA VA LOYIHALASH
67
Aybek Xaytbayev
5G TARMOQLARIDA CHEGARAVIY HISOBLASH RESURSLARINI
BOSHQARISHGA MO‘LJALLANGAN AQLLI TIZIM
88
Abduraximov Baxtiyor; Allanov Orif; Turdibekov Baxtiyor
BLOKCHAIN TEXNOLOGIYASIDA FOYDALANILADIGAN KRIPTOGRAFIK XESH
FUNKSIYALAR TAHLILI
102
Maksud Sharipov; Ogabek Sobirov
DEVELOPMENT OF A LEMMATIZATION ALGORITHM: INTERPRETING OPEN
COMPOUND WORDS
110
Saidkulov Elyor; Ibrohimova Zulayho
DOIRANI GEOMETRIK SHAKILLAR BILAN TO‘LDIRISH YORDAMIDA OROL
DENGIZINING FRAKTAL O‘LCHOVINI ANIQLASH
117
JOURNAL .UMFT.UZ
Элмурод Уринов; Шохруз Тургуналиев
СОСТОЯНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ УМНЫХ ДОМАШНИХ УСТРОЙСТВ:
КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ
128
Saidkulov Elyor
FRAKTAL TUZILISHLI YER SIRTINI GEOMETRIK MODELLASHTIRISH VA
VIZUALLASHTIRISH
137
Musaev Anvar
KIBERXAVFSIZLIK VA AXBOROT XAVFSIZLIGINING O’ZIGA HOS XUSUSIYATLARI
145
Umarov Muhriddin; Melibayeva Xilola; Xudoyberdiyev Shaxriyor; Giyasova Gulnoza;
Samarov Sherzod
GRAFIK PROTSESSORLARDA TASVIRLARDAN YO‘L BELGILARINI TANIB OLUVCHI
DASTURIY VOSITALARINING FUNKSIONAL STRUKTURASI
150
Abdulxayev Nodir
UNITY PLATFORMASIDA YARATILGAN VIRTUAL REALLIK SIMULYATSIYASIDA
INSON HARAKATINI REAL VAQTDA HIS QILISH ALGORITMINI ISHLAB CHIQISH
161
Botir Elov; Mastura Primova
O‘ZBEK MATNLARI UCHUN N-GRAM TIL MODELI
166
Xalilov Sirojiddin
SUN’IY INTELLEKT USULLARI YORDAMIDA VIDEOTASVIRDAN SHAXSNING YUZ
TASVIRI HAMDA OBEYKTLARNI ANIQLASH ALGORITMLARI
177
Jumaboyeva Pokiza
SUN’IY INTELLEKT ASOSIDAGI O‘ZBEK IMO-ISHORA TILINI TANIB OLISH VA
TABIIY TILGA INTEGRATSIYA QILISH
188
Xudoyberdiyev Rahmatillo
SUN’IY YO‘LDOSH ALOQA KANALLARI MODELLASHTIRISH USULLARI VA
SIMULYATSIYA TEXNOLOGIYALARI
194
Xolmatov Orzumurod
TABIIY TILNI QAYTA ISHLASHGA ASOSLANGAN SAVOLLARGA JAVOB BERISH
YONDASHUVLARI VA ALGORITMLARI TAHLILI
202
Axmedov Farrux
O‘ZBEK TILIDA MATNDAN NUTQ SINTEZLASH UCHUN MODEL TANLOVI VA
UNING O‘QITILISHI
212
JOURNAL .UMFT.UZ
Fotima Alimova
INTEGRATING BPMN, DMN, AND UML FOR COMPARATIVE ASSESSMENT OF
PUBLIC AND COMMERCIAL DIGITAL SERVICES
222
Sotvoldiyeva Dildora; Abdullayeva Mohigul
MADANIY MEROSNI RAQAMLASHTIRISH: FOTOGRAMMETRIYA VA 3D
SKANERLASHNING AHAMIYATI, MUAMMOLAR VA ISTIQBOLLAR
230
Akmuradov Baxtiyor; Berdimuradov Mirzohid
SERVERLARDA YUKLAMANI TAQSIMLASH ALGORITIMLARINI TADQIQ QILISH
241
Xudayberganov Temur; Davlatmuratov Valijon
BIOMETRIK AUTENTIFIKATSIYA JORIY ETISH ASOSIDA XAVFSIZLIK
DARAJASINI OSHIRISH MODELI VA ALGORTIMLARI TAHLILI
252
Sharipov Maksud; Adinayev Xushnudbek
DEVELOPING A CONDITIONAL RANDOM FIELD (CRF) MODEL FOR DETECTING
INTERROGATIVE SENTENCES IN UZBEK TEXTS
257
Amirkulov Marufjon
WORKING WITH PARALLEL CORPORA: APPROACHES AND TOOLS IN
COMPUTATIONAL LINGUISTICS
263
Shohida Yusupova; Ogabek Matyoqubov
ADVANCING EDUCATIONAL METHODS THROUGH ICT INTEGRATION
269
Omonullayeva Farangiza
JURNALISTIK FAOLIYATNI MONITORING QILISH VA JURNALISTLAR
REYTINGINI BAHOLASH JARAYONLARINING MODELLARI VA AXBOROT
TIZIMINI DOLZABRLIGI
278
Bozorov Jasurbek
VIRTUAL TA’LIM TEXNOLOGIYASI YORDAMIDA O‘QITISH METODIKASINI
SHAKLLANTIRISH
282
Yarashbek Yusupov, Nargiza Baymatova
YUQORI POZITSIYALI FAZA MODULYATSIYA TURLARI UCHUN
BIT XATOLIK EHTIMOLLIGINI BAHOLASH USULLARI
286
TEXNIKA FANLARI
5
PROGRESSIV TRANSFORMER ALGORITMLARI ASOSIDA UZLUKSIZ IMOISHORA TILI HARAKAT NUQTALARINI HOSIL QILISH
Musayev Muhammadjon; Jurayev Dilshod
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU, Sun’iy intellekt kafedrasi
E-mail:dilsamtuit@gmail.com
Annotatsiya: Ushbu maqolada og‘zaki nutqni uzluksiz imo-ishora tili jumlalariga tarjima
qiluvchi Progressiv transformer modeli taklif etiladi. Model turli uzunlikdagi jumlalar ketmaketliklarni boshqarish uchun sanoq bo‘yicha dekodlash mexanizmidan foydalanadi hamda
xatoliklarni kamaytirish maqsadida ma’lumotlarni kengaytirish usullari joriy etiladi. Shuningdek,
imo-ishora tilidagi tabiiylik va ifodaviylikni oshirish uchun raqobatli o‘qitish va aralash zichlik
tarmog‘i qo‘llaniladi. Taklif etilgan yondashuv tayyorlangan ma’lumotlar to‘plamida sinovdan
o‘tkazilib, BLEU va ROUGE ko‘rsatkichlari orqali baholandi. Natijalar shuni ko‘rsatdiki,
Progressiv transformer arxitekturasi asosidagi model imo-ishora ishlab chiqarishda samarali bo‘lib,
kelgusida yanada mukammal imo-ishora tiliga tarjima tizimlari uchun muhim ilmiy asos yaratadi.
Kalit so‘zlar: SLT-Sign Language Translation, imo-ishora tili, Progressiv transformer, sanoq
bo‘yicha dekodlash, MediaPipe - tana harakat nuqtalari, raqobatli o‘qitish, ma’lumotni kengaytirish,
Aralash zichlik tarmog‘i, ma'lumotlar to‘plami, BLEU va ROUGE.
Kirish
So‘nggi yillarda sun’iy intellekt, chuqur o‘qitish va kompyuter ko‘rish texnologiyalarining
rivojlanishi natijasida imo-ishora tillarini avtomatik qayta ishlash bo‘yicha ilmiy izlanishlar jadal
sur’atlarda kengaymoqda. Imo-ishora tillari dunyo miqyosida eshitish qobiliyati zaif insonlar uchun
asosiy muloqot vositasi hisoblanib, qo‘l harakatlari, tana pozitsiyalari, yuz ifodalari va boshqa
noverbal signallar orqali murakkab grammatik hamda semantik ma’nolarni ifodalash imkoniyatini
beradi. Jahon sog‘liqni saqlash tashkiloti ma’lumotlariga ko‘ra, dunyo aholining taxminan 5 foizi
turli darajadagi eshitish nuqsoniga ega. Shu bois, imo-ishora tilini og‘zaki tilga va aksincha
avtomatik tarjima qila oladigan tizimlar eshitish imkoniyati cheklangan insonlarning ijtimoiy
hayotga integratsiyasi va kommunikatsiyasini yengillashtirishda katta ahamiyat kasb etadi.
Imo-ishora tillarining o‘ziga xosligi ularning nafaqat vizual tabiatida, balki grammatik va
sintaktik jihatdan og‘zaki tillardan tubdan farqlanishidadir. Shu sababli imo-ishora tilini og‘zaki
tilga tarjima qilish jarayoni an’anaviy tabiiy tilni qayta ishlash usullariga qaraganda murakkabroq
vazifa sanaladi. Ilgari olib borilgan tadqiqotlarning aksariyati imo-ishora tanib olish (SLR - Sign
Language Recognition) va uni og‘zaki tilga tarjima qilish yo‘nalishiga qaratilgan bo‘lsa-da, eshitish
imkoniyati cheklangan jamoa uchun yanada dolzarb bo‘lgan muammo - og‘zaki tilni imo-ishora
tiliga avtomatik tarjima qilish (SLT - Sign Language Translation) hisoblanadi. Bu nafaqat real vaqt
rejimida muloqotni ta’minlash, balki ta’lim, tibbiyot, huquqiy jarayonlar kabi ko‘plab ijtimoiy
sohalarda ham samarali qo‘llanish imkoniyatini beradi.
Shunga qaramay, mavjud SLT modellarining asosiy kamchiligi ularning faqat yorliqlangan
imo-ishoralarni ketma-ket bog‘lash orqali jumla tuzishga urinishi bo‘lib, natijada hosil bo‘lgan imoishora animatsiyalari tabiiylikdan yiroq, hissiy ifodasiz va sun’iy ko‘rinishga ega bo‘lgan. Bu esa
foydalanuvchilar tomonidan bunday tizimlarning qabul qilinish darajasini pasaytirgan. Shu sababli
zamonaviy izlanishlarda Transformer arxitekturalariga asoslangan ilg‘or yondashuvlar, xususan
6
Progressive transformer hamda Aralash zichlik tarmoqlari modellaridan foydalanish orqali yanada
tabiiy, silliq va uzluksiz 3D imo-ishora ketma-ketliklarini yaratish imkoniyatlari keng tadqiq
etilmoqda. Ushbu maqola aynan shu yo‘nalishdagi yangi model arxitekturalari, olib borilgan
tajribalar, baholash natijalari hamda foydalanuvchilarning real fikrlari tahliliga bag‘ishlanadi.
Bog‘liq ishlar tahlili.
Hozirgi kunga kelib imo-ishora tilini qayta ishlash (SLP - Sign Language Processing) sohasi
chuqur o‘qitishga asoslangan yondashuvlar, metodologiyalar, yirik hajmdagi multimodal
ma’lumotlar to‘plamlari hamda hisoblash quvvatining oshishi tufayli keskin rivojlanmoqda. Agar
dastlabki yondashuvlar avatar modellariga yoki qoida asosidagi tizimlarga tayangan bo‘lsa, ularning
samaradorligi ko‘pincha cheklangan va tabiiylikdan yiroq bo‘lib chiqqan. Shu bois neyron
tarmoqlar, transformer arxitekturalari va generativ modellar tez orada sohada ustunlik qozonib,
yangi imkoniyatlar ochib berdi. Natijada, tadqiqotlarning katta qismi imo-ishora tilini tanib olish
(SLR - Sign Language Recognition), imo-ishora tilini tarjima qilish (SLT- Sign Language
Translation) va imo-ishora tilini generatsiya qilishga qaratildi.
Imo-ishora tilini tanib olish va tarjima qilish bo‘yicha olib borilgan izlanishlar ayniqsa 2017yildan keyin keskin faollashdi. Bu jarayon, bir tomondan, katta hajmdagi ma’lumotlar
to‘plamlarining shakllanishi, ikkinchi tomondan, transformer arxitekturalarining samaradorligi bilan
bog‘liq bo‘ldi. Masalan, SLP bo‘yicha chop etilgan ilmiy maqolalarda SLR va SLT metodlari
tizimli o‘rganilib, ushbu sohadagi ilg‘or natijalar umumlashtirilgan [1]. Keyingi tadqiqotlarda ko‘p
tilli va ochiq lug‘atli SLT modellariga bo‘lgan qiziqish ortgani kuzatildi va transformer asosidagi
yondashuvlar ushbu vazifalarda eng samarali metod sifatida qaraldi. Masalan, SignNet II modeli
multimodal xususiyatlarni birlashtirish orqali imo-ishora tilidan og‘zaki tilga va aksincha ikki
tomonlama tarjima jarayonida yuqori aniqlikka erishgani ta’kidlanadi [2]. Shuningdek, T2P (textto-pose) modelining yunon imo-ishora tili uchun ishlab chiqarilgan varianti, matndan imo-ishora
poza ketma-ketligini generatsiya qilishda samaradorligi bilan boshqalaridan ajralib turadi [3].
Imo-ishora tilini generatsiya qilish esa sohaning eng murakkab, ammo istiqbolli
yo‘nalishlaridan biri bo‘lib qolmoqda. Bu yo‘nalishda asosiy muammo tabiiylikni ta’minlash va
imo-ishoralardagi xilma-xillikni modellashtirishdir. Masalan, raqobatli yondashuv asosida
transformer generator va shartli diskriminator yordamida imo-ishora ketma-ketliklarini yanada
tabiiy shaklda hosil qilishga erishilgan [4]. Keyinchalik ishlab chiqilgan MoMP (Mixture of Motion
Primitives) arxitekturasi imo-ishora pozalaridagi xilma-xillikni samarali modellashtirish imkonini
bergan [5]. Gloss bosqichini yanada takomillashtirish uchun HamNoSys tizimi asosida fonetik imoishora tasvirlaridan foydalanish taklif qilindi [6]. Shuningdek, imo-ishora fragmentlarini
birlashtirish orqali tabiiyroq ketma-ketliklar hosil qilishga qaratilgan metodlar ham taklif etilib, ular
keyinchalik yanada kengaytirildi [7].
Generativ yondashuvlarning yana bir muhim jihati shundan iboratki, ular SLT tizimlarining
sifatini oshirish uchun ma’lumotlarni kengaytirish (data augmentation) vositasi sifatida ham
qo‘llanmoqda. Masalan, generativ metodlar (SignGAN) yordamida SLT natijalarini 19% gacha
yaxshilash mumkinligi ko‘rsatilgan [8]. Shuningdek, spatio-temporal transformer modellaridan
foydalanib, Kolumbiya imo-ishora tilida BLEU-4 = 46.84 ko‘rsatkichiga erishilgan va fazoviy
hamda vaqtinchalik bog‘liqliklarni hisobga olishning muhimligi ta’kidlangan [9].
Tarixiy yondashuvlarga murojaat qilsak, dastlabki ishlarda SLT ko‘pincha avatar-asosida
amalga oshirilgan. Bu metodlar vizual jihatdan realistik imo-ishoralarni hosil qilgan bo‘lsa-da, ular
7
odatda oldindan yozib olingan iboralarga tayangan va shu sababli keng qo‘llash uchun mos emas
deb topilgan [10]. Keyinchalik tana va qo‘llarda bo‘lmagan xususiyatlar - masalan, lab harakatlari
va boshning joylashuvi kabi xususiyatlar tizimga qo‘shilgan bo‘lsa-da, ular ko‘pincha “hissiyotsiz”
va “tabiiylikdan yiroq” sifatida baholangan [11]. MoCap (Motion Capture) texnologiyalariga
asoslangan yondashuvlar imo-ishoralarni yanada realistik shaklda yaratishga yordam bergan bo‘lsada, ularning yuqori narxi va murakkabligi ularni keng miqyosda qo‘llashni cheklagan [12]. Shu
bilan birga, statistik mashina tarjimasi (SMT) usullari ham qo‘llanilgan, ammo qoidalarni qayta
ishlashning murakkabligi sababli ularning samaradorligi boshqa modellarga nisbatan past bo‘lgan
[13].
Zamonaviy izlanishlarda esa chuqur o‘qitishga asoslangan neyron mashina tarjimasi (NMT)
asosiy yo‘nalish sifatida qaralmoqda. Dastlab RNN va encoder–decoder arxitekturalaridan
foydalanilgan bo‘lsa-da, fiksatsiyalangan uzunlikdagi oraliq ifodalar muammosi e’tibor mexanizmi
yordamida hal etildi [14]. Keyinchalik transformer arxitekturasi self-attention mexanizmlaridan
foydalanib, butun ketma-ketlikdagi global bog‘liqliklarni samarali modellashtirish imkonini berdi.
Bu yondashuv ko‘plab NLP vazifalarida tub burilish yasab, til modellash, multimodal tizimlar, nutq
sintezi va video tahlil sohalarida muvaffaqiyatli qo‘llanila boshlandi [15].
Shuningdek, imo-ishora tilini generatsiya qilishda raqobatli o‘qitish va aralash zichlik
tarmoqlari keng qo‘llanmoqda. Raqobatli o‘qitish diskriminatorning teskari aloqasi orqali yaratilgan
imo-ishoralarning reallikka yaqinligini oshiradi va “o‘rtachaga qaytish” muammosini kamaytiradi
[16]. MDN esa imo-ishoralardagi tabiiy xilma-xillikni modellashtirishda, masalan, qo‘l harakati
intensivligi yoki yuz ifodalari o‘zgarishini ifodalashda samarali hisoblanadi [17]. Tadqiqotlarda
ko‘rsatilishicha, MDNni transformer arxitekturasi bilan birlashtirish imo-ishora generatsiyasida
yanada yuqori reallik va silliqlikka olib keladi [18].
Umuman olganda, mavjud ilmiy adabiyotlar imo-ishora tilini qayta ishlash sohasida chuqur
o‘qitish, transformer arxitekturalari va generativ yondashuvlarning ustuvorligini yaqqol
ko‘rsatmoqda. SLR va SLT vazifalarida samaradorlik sezilarli darajada oshgani, imo-ishora
generatsiyasida esa tabiiylik va ifodaviylik tobora yaxshilanib borayotgani kuzatilmoqda. Bundan
tashqari, multimodal komponentlarning - yuz ifodalari, lab harakatlari va tana pozalarining
birgalikda modellashtirilishi – yanada realistik va keng miqyosda qo‘llanilishi mumkin bo‘lgan
tizimlarni yaratishda hal qiluvchi omil bo‘lib xizmat qilmoqda. Shu tariqa, avatar va qoidaviy
yondashuvlardan chuqur o‘qitishga asoslangan ilg‘or metodlarga o‘tish sohaga yangi istiqbollar
ochib, kelajakdagi rivojlanish yo‘nalishlarini belgilab bermoqda.
Metodologiya
Ushbu bo‘limda uzluksiz 3D imo-ishora ketma-ketliklarini matndan (yoki glossdan)
generatsiya qiluvchi SLT tizimi bayon etiladi. Bunda Progressiv transformer arxitekturasi, sanoq
bo‘yicha dekodlash (Counter decoding), xatolarni yig‘ilishini kamaytiruvchi data-augmentatsiya
(Future Prediction, Just Counter, Gaussian Noise), shartli diskriminator bilan raqobatli o‘qitish
(Adversarial trening) va aralash zichlik tarmoqlari (MDN - Mixture Density Network) chiqishlari
kiritish bosqichlari tushuntiriladi. Shuningdek, O‘zbek imo-ishora tili ma’lumotlar to‘plamini
tayyorlash tartibi (videoni yozib olish, MediaPipe harakatb nuqtalari) hamda tizimni baholash
uchun qo‘llangan metrikalar BLEU va ROUGE orqaga tarjima yondashuvi baholash bayon qilinadi.
Uzluksiz 3D imo-ishora tilini yaratish. Ushbu qismda taklif etilayotgan SLT modelimiz
ishlash jarayoni yoritib beriladi. Model og‘zaki jumlalarni uzluksiz imo-ishora pozalari ketma8
ketliklariga tarjima qilishni o‘rganadi. Bundan maqsad shartli ehtimollik 𝑝(𝑌 |𝑋) ni o‘qitish, ya’ni
𝑋 = (𝑥1 , … , 𝑥𝑇 ) og‘zaki ketma-ketlik berilganda, 𝑌 = (𝑦1 , … , 𝑦𝑈 ) imo-ishoralar ketma-ketligini
generatsiya qilish. Kirish manbasi sifatida glosslardan ham foydalanamiz.
Adversarial Loss, 𝐿𝐺𝐴𝑁
Regression Loss, 𝐿𝑟𝑒𝑔
𝑑𝑝
𝑦𝑈 , 𝑐𝑈
Feed forward
Feed forward
Enkoder-Dekoder e tibori
(Encoder-Decoder attention)
O zaro e tibor
(Self-attention)
Niqoblangan o zaro e tibor
𝐏𝐤𝐨𝐝
𝑥0
𝑥𝑡
𝑥𝑇
2D CNN
(Masked Self-attention)
Uzluksiz embedding
Gloss embedding
FC + Sigmoid/Softmax
𝑌𝑝𝑎𝑑
Haqiqiy imo-ishora
pozalari ketma-ketligi
Enkoder
Dekoder
𝑦𝑢+1 , 𝑐𝑐+1
Diskriminator
𝑦1 , 𝑐1
Chiquvchi imo-ishora
pozalari ketma-ketligi
Haqiqiy / Soxta
𝐂𝐞𝐧𝐜
𝑦0
𝑐0
𝑦𝑢
𝑐𝑢
𝑐𝑈
𝑦𝑈
Glosslar
𝑋𝑝𝑎𝑑
Kiruvchi glosslar
embeddingi
𝑥0
𝑥𝑡
𝑥𝑇
Glosslar
Yig indi (Summation)
Birlashtiris h (Concatenation)
1-rasm. Progressiv transformer va shartli diskriminator arxitekturasi.
Imo-ishora tili 3D tana harakat nuqtalarining (poza) uzluksiz ketma-ketligi sifatida
ifodalanadi; bunda qo‘l shakli va tana joylashuvi hamda lab harakatlari va yuz ifodalari kabi
birgalikda modellashtiriladi. Bunda muammoning murakkabligi quydagicha ifodalanadi:
- Og‘zaki va ishora tillari o‘rtasida grammatika va sintaksis farqlari sababli bevosita moslik
yo‘q.
- Ishoralar uzluksiz vektor fazosida ifodalanadi, bu esa klassik tokenlashdan foydalanishni
qiyinlashtiradi.
- Ma’no bir vaqtning o‘zida qo‘l va qo‘lda bo‘lmagan belgilar orqali sinxron yetkaziladi.
Bu yerda umumiy g‘oya shundan iboratki, uzluksiz ketma-ketliklarni generatsiya qilish uchun
Progressive Transformer taklif etiladi. Model doimiy kirishlarni (matn yoki gloss) uzluksiz pozalar
ketma-ketligi bilan bevosita bog‘laydi. Sanoq bo‘yicha dekodlash mexanizmi vaqt bo‘yicha ishlab
chiqarishning “rivojlanish darajasi”ni kuzatadi va shu orqali ketma-ketlik uzunligini bevosita
belgilanmagan holda (implitsit tarzda) o‘qitishga imkon beradi.
Raqobatli o‘qitish generatorida xatolarni yig‘ilishi (drift) muammosidan himoyalanish uchun
turli ma’lumotlarni kengaytirish (data augmentation) usullari qo‘llanadi. Ifodaviylikni oshirish
uchun esa Progressive transformer generatoriga shartli diskriminator ulanib, raqobatli o‘qitish
amalga oshiriladi.
Multimodal xilma-xillikni yanada aniqroq ifodalash uchun chiqish qatlami MDN asosidagi
matematik ifoda bilan kengaytiriladi.”
Progressive transformer sifatida klassik Transformer modelidan foydalanamiz, u doimiy
kirish va yorliqlangan tillar o‘rtasidagi moslikni o‘rganishga mo‘ljallangan. Ushbu arxitektura
9
uzluksiz chiqishlar (masalan, imo-ishora) bilan ishlash uchun moslashtiriladi, hamda sanoq
bo‘yicha dekodlash texnikasi joriy etiladi. Mazkur texnika o‘zgaruvchan uzunlikdagi ketmaketliklarni generatsiya qilish va ularning tugash nuqtasini aniqlash imkonini beradi. Model vaqt
bo‘yicha generatsiya jarayonining bosqichma-bosqich rivojlanishini kuzatgani uchun Progressive
transformer deb ataladi.
Ushbu ishda Progressive transformer gloss yoki og‘zaki matn kabi doimiy kirishlarni uzluksiz
3D ishora poza ketma-ketliklariga tarjima qiladi. Bundan maqsad - kirish jumlasining mazmuniga
mos, bir vaqtning o‘zida realistik va izchil pozalar ketma-ketligini hosil qilishdir. Model encoderdecoder tuzilmasiga ega bo‘lib, manba ketma-ketlik latent fazoga kodlanadi, so‘ngra dekoder orqali
avtomatik yaxshilanuvchi tarzda nishon fazosiga xaritalanadi.
Manba embeddinglari standart NMT ishlov berish ketma-ketligiga muvofiq, doimiy tokenlar
chiziqli embedding orqali yuqori o‘lchamli fazoga ko‘chiriladi:
𝑤𝑡 = 𝑊𝑥 · 𝑥𝑡 + 𝑏𝑥
(1)
So‘ngra manba ketma-ketlikning vaqt infratuzilmasini aks ettirish uchun pozitsion kodlash
qo‘llanadi:
𝑤
̂ 𝑡 = 𝑤𝑡 + 𝑃𝑜𝑧𝑖𝑡𝑠𝑖𝑜𝑛𝑘𝑜𝑑𝑙𝑎𝑠ℎ(𝑡)
(2)
bu yerda Pozitsion_kodlash - t ga bog‘liq sinusoidal funksiyalar to‘plamidir.
Uzluksiz embeddinglar ketma-ketligi imo-ishora diktorning 3D tana joylashuvi
koordinatalaridan tashkil topadi. Buning uzluksiz tabiati sababli biz unga yangi vaqt kodli sanoq
encodingni qo‘llaymiz. Bu kod 𝑐 ∈ 0, 1 bo‘lib, kadrning butun uzunlikdagi nisbiy o‘rnini
bildiradi. Har bir kadr uchun bo‘g‘inlar 𝑦𝑢 mos sanoq qiymati 𝑐𝑢 bilan birlashtiriladi:
𝑗𝑢 = 𝑦𝑢 ; 𝑐𝑢
(3)
Har vaqt qadami uchun poza bilan birga sanoq qiymati 𝑐 ham bashorat qilinadi; 𝑐 = 1
bo‘lganda sanoq bo‘yicha dekodlash tugagan deb hisoblanadi. Sanoq qiymati modelga davomiylik
va tezlik haqida signal beradi. Model ishlash jarayonida barqarorlik uchun 𝑐 chiziqli vaqt signali 𝑐 ∗
bilan almashtiriladi. So‘ng birlashtirilgan vektorlar chiziqli embedding orqali o‘tkaziladi:
𝑗𝑢 = 𝑊𝑦 · 𝑗𝑢 + 𝑏𝑦
(4)
Progressive transformer encoderi 𝐸𝑃𝑇 - L ta bir xil blokdan tashkil topgan bo‘lib, har bir blok
ikki kichik qatlamdan iborat. Vaqt bo‘yicha kodlangan 𝑤
̂ 𝑡 lar avval ko‘p boshli o‘zaro e’tibor
(MHA-multi-head self-attention) moduliga uzatiladi. Ushbu modul global kontekstni aks ettiruvchi
og‘irliklangan taqsimotni shakllantiradi:
𝑄𝐾
Attention(𝑄, 𝐾, 𝑉) = 𝑆𝑜𝑓𝑡𝑚𝑎𝑥 (
+ 𝑀) 𝑉
√𝑑
(5)
MHA bir nechta boshlarda parallel ravishda hisoblanadi.
MHA(𝑄, 𝐾, 𝑉) = ℎ𝑒𝑎𝑑1 ; … ; ℎ𝑒𝑎𝑑ℎ 𝑊𝑜
(6)
ℎ𝑒𝑎𝑑𝑖 = Attention(𝑄𝑊𝑖𝑄 , 𝐾𝑊𝑖𝐾 , 𝑉𝑊𝑖𝑉 )
(7)
Bu yerda:
10
mos ravishda 𝑊𝑜 , 𝑊𝑖𝑄 , 𝑊𝑖𝐾 va 𝑊𝑖𝑉 har bir kirish o‘zgaruvchiga mos keluvchi og‘irlik
matritsalaridir.
Shundan so‘ng feed-forward qatlam qo‘llanadi. Har bir kichik qatlam atrofida qoldiq ulanish
(residual connection) va qatlam normalizatsiyasi (layer normalization) mavjud bo‘ladi. Yakuniy
kontekst quyidagicha olinadi:
ℎ𝑡 = 𝐸𝑃𝑇 (𝑤
̂ 𝑡 |𝑤
̂1:𝑇 )
𝑦1
𝑐1 =
1
𝑈
𝑦𝑢+1
𝑐𝑢+1 =
(8)
𝑢+1
𝑈
𝑦𝑈
𝑐𝑈 = 1.0
Progressiv dekoder
𝑗0
𝑦𝑢
𝑦0
𝑗𝑈−1
𝑗𝑢
𝑦𝑈−1
𝑐𝑢 =
𝑐0 = 0
𝑢
𝑈
𝑐𝑈−1 =
𝑈−1
𝑈
2-rasm. Sanoq bo‘yicha dekodlash misoli
Progressive transformer dekoderi. 𝐷𝑃𝑇 avtomatik yaxshilanuvchi model bo‘lib, har bir vaqt
qadami uchun ishora pozalar kadrini va unga mos sanoq qiymatini generatsiya qiladi. Doimiy
transformerlardan farqli ravishda, ushbu dekoder uzluksiz ketma-ketliklarni hosil qiladi. Bu
embedinglar sanoq qiymatlari bilan birlashtirilgan 𝑗𝑢 bo‘g‘in embeddinglarining har bir kadrning
ishora pozasini ifodalash uchun ishlatiladi. Avvalo, qo‘shma embeddinglarga MHA pastki qatlamI
qo‘llanadi. Bu encoderga o‘xshashdi, ammo qo‘shimcha masklash amaliyoti kelajakdagi kadrlarni
yashirib, modelning hali dekodlanmagan vaqt qadamlariga e’tibor qaratishining oldini oladi.
Keyin qo‘shimcha MHA mexanizmi yordamida encoder tomonidan yaratilgan doimiy
tasvirlar dekoderdagi uzluksiz fazoga moslashtiriladi. Shundan so‘ng yakuniy feed-forward pastki
qatlam qo‘llanadi. Har bir pastki qatlam atrofida qoldiq ulanish va qatlam normalizatsiyasi mavjud.
Dekoderdan chiqish quyidagicha ifodalanadi:
𝑦𝑢 ; 𝑐𝑢 = 𝐷𝑃𝑇 (𝑗1:𝑢−1 , ℎ1:𝑇 )
(8)
bu yerda 𝑦𝑢 – 𝑢 kadr uchun generatsiya qilingan uch o‘lchovli tana harakatining joylashuv
pozitsiyalari, 𝑐𝑢 esa tegishli sanoq qiymatidir. Dekoder har safar bitta kadrni hosil qilib boradi va 2rasm berilganidek sanoq qiymati 𝑐𝑢 = 1 ga yetganda ketma-ketlik tugagan deb belgilanadi.
Model o‘rtacha kvadratik xatolik (MSE-Mean Squared Error) funksiyasi yordamida o‘qitiladi.
Bu funksiya bashorat qilgan ketma-ketlik 𝑦1:𝑈 va haqiqiy ketma-ketlik 𝑦1:𝑈 orasidagi farqni
o‘lchaydi:
𝑈
1
ℒ𝑀𝑆𝐸 = ∑(𝑦𝑖 − 𝑦𝑢 )2
𝑈
𝑖=1
11
(9)
Modelni sinash bosqichida esa to‘liq ishora poza ketma-ketligi 𝑦1:𝑈 avtomatik yaxshilanish
tarzda hosil qilinadi va oldingi qadamda yaratilgan kadrlar keyingi qadam uchun kirish sifatida
ishlatiladi. Bashorat qilingan sanoq qiymati 1 ga yetganda dekodlash tugaydi va yakuniy ishora
ketma-ketligi shakllanadi.
Ma’lumotni kengaytirish (Data Augmentation). Avtomatik yaxshilanuvchi ketma-ketlik
bashoratlash ko‘pincha xatolarni yig‘ilishi muammosidan aziyat chekadi, ya’ni noto‘g‘ri bashoratlar
vaqt o‘tishi bilan yig‘ilib boradi. Transformer modellarini odatda keyingi vaqt qadamini haqiqiy
ma’lumotlar (ground truth) asosida bashorat qilishga o‘rgatilgani sababli, ular bashorat qilingan
kirishlardagi shovqinga nisbatan chidamli emas. SLT modeli uchun bu muammo yanada
keskinlashadi, chunki tana hatakat nuqtalari uzluksiz tabiatga egaligidir. Qo‘shni kadrlar o‘rtasidagi
farq juda kichik bo‘lgani uchun, model shunchaki oldingi haqiqiy kadrni takrorlab ham kichik xato
bilan qutulishi mumkin.
Modelni sinash jarayonida har bir bashorat keyingi bosqich uchun kirish sifatida ishlatiladi va
xatolar butun ketma-ketlik bo‘ylab tezda tarqaladi. Ushbu xatolarni yig‘ilishi muammosini
kamaytirish uchun biz uch xil ma’lumotni kengaytirish usulidan foydalanamiz. Ular: Kelajakni
bashorat qilish (Future Prediction), Faqat sanash (Just Counter) va Gauss shovqini (Gaussian
Noise).
Kelajakni bashorat qilish. Model faqat keyingi kadrni emas, balki kelgusi bir nechta kadrlarni
ham oldindan bashorat qilishga majbur qilinadi. 3a-rasmda keltirilganidek, 𝑦𝑢+1 : 𝑦𝑢+𝑡 kadrlarini
𝑦1:𝑢 asosida oldindan aniqlash talab etiladi. Qo‘shni kadrlar orasidagi farq juda kichik bo‘lgani
sababli, model oddiy shovqin qo‘shib oldingi kadrni takrorlab o‘rganib qolishi mumkin.
Kelajakdagi bir nechta kadrlarni bashoratlash esa modelni harakat dinamikasini o‘rganishga majbur
qiladi. Modelni sinovi vaqtida esa faqat keyingi kadr bashorati ishlatiladi.
Progressiv
Transformer
𝑦𝑢+1
𝑦𝑢+𝑡
Progressiv
Transformer
Progressiv
Transformer
𝑦𝑢+𝑡
𝜖1:𝑢
𝑦1:𝑢
𝑐1:𝑢
𝑐1:𝑢
a)
b)
𝑦1:𝑢
𝑐1:𝑢
c)
3-rasm. Xatolarni yig‘ilishi muammosini kamaytirish va barqaror SLT modelini yaratishda
qo‘llaniladigan ma’lumotni kengaytirish usullari.
Faqat sanash. Transformerlarning kuchli yodlash qobiliyatidan ilhomlanib, bu yondashuvda
3b-rasmda berilganidek modelga skelet bo‘g‘inlarining to‘liq pozitsiyalari emas, balki faqat sanoq
ketma-ketligi 𝑐1:𝑢 beriladi. Model oldingi kadrlar pozitsiyalari haqida hech qanday ma’lumotga ega
bo‘lmasdan, sanoq qiymatlaridan kelib chiqib ishora poza ketma-ketligini hosil qilishi kerak. Bu esa
modelni oldingi haqiqiy ma’lumot embeddinglariga tayanmaslikka majbur qiladi va manba tilini
chuqurroq tushunishga undaydi. Shuningdek, bu yondashuvda tarmoq tuzilishi o‘qitish va modelni
12
sinash jarayonlarida bir xil bo‘ladi: modelning yangi bashorati kirishlariga emas, balki faqat yangi
ma’lumotlarga umumlashtirishga majbur bo‘ladi.
Gauss shovqini. O‘qitish jarayonida kirish poza ketma-ketliklariga shovqin qo‘shib, 3crasmda ifodalangandek ma’lumotlar xilma-xilligini oshiramiz. Har bir o‘qitish davrida bo‘g‘inlar
bo‘yicha statistik taqsimot yig‘iladi va keyingi epoch uchun tasodifiy olingan shovqinlar qo‘shiladi.
Shunday qilib, model shovqinli kirishlarni to‘g‘rilab, harakat nuqtalarini toza chiqishga
moslashtirishni o‘rganadi. Natijada sinov vaqtida u shovqinli kirishlarga ko‘proq moslashadi,
xatolarni tuzatish qobiliyati ortadi va butun ishora ketma-ketligini aniqroq generatsiya qiladi.
Raqobatli o‘qitish. Ishora tillarida tabiiy ravishda katta harakat xilma-xilligi mavjud, chunki
har bir imo qiluvchi biroz farqli artikulyatsiya va harakatlar bilan ishora ketma-ketligini ishlab
chiqaradi. Haqiqiy imo-ishora butun tana bo‘yicha nozik va aniq harakatlardan tashkil topadi;
faqatgina 9-formulada berilgan bo‘g‘in xatolarini minimallashtirishga qaratilgan o‘qitish esa bu
nozik tafsilotlarni yo‘qotishi mumkin. Faqat regressiya asosida o‘qitilgan SLP modellarida
pozalarning artikulyatsiyasi sust bo‘lib qoladi va ular “o‘rtachaga regressiya” muammosidan
aziyat chekadi.
4-rasm. Imo-ishora pozalarida “o‘rtachaga regressiya” muammosi.
Xususan, qo‘l shakllarining o‘rtacha ko‘rinishi generatsiya qilinadi va bu yetarlicha boy
harakatni ifodalamaydi. 5-rasmda ushbu muammo tasvirlangan bo‘lib, haqiqiy xiralashgan pozalar
yig‘indisining o‘rtachasi mazmunni to‘liq ifodalay olmaydigan soddalashtirilgan ishoraga olib
keladi. Yetarlicha ifodalanmagan harakat (under-articulation) muammosini bartaraf etish
maqsadida, biz SLT uchun raqobatli o‘qitish mexanizmini joriy etamiz. 1-rasmda ko‘rsatilgandek,
asosiy generator tarmog‘i 𝐺 yoniga shartli diskriminator 𝐷 qo‘shiladi. Ushbu yondashuvda SLT
jarayoni ikki neyron tarmoq o‘rtasidagi min-max o‘yin sifatida qaraladi: diskriminator 𝐷 generator
chiqishlarining haqiqiylik darajasini baholaydi, generator esa diskriminatorni chalg‘itib, hosil
qilingan imo–ishora poza ketma-ketliklarini yanada realistik qilishga intiladi. Generator sifatida 2rasm chap qismida ta’riflangan Progressive transformer ishlatiladi, diskriminator esa 5-rasmda
ko‘rsatilgan konvolyutsion neyron tarmoq arxitektura bo‘lib, u kirish sifatida imo-ishora pozalar
ketma-ketligi va unga mos manba ketma-ketligini qabul qiladi hamda chiqishda haqiqiylikni
ifodalovchi yagona skalyar qiymat qaytaradi.
Raqobatli o‘qitish quyidagicha ko‘rinishda ifodalanadi:
min max ℒ𝐺𝐴𝑁 (𝐺, 𝐷) = E 𝑙𝑜𝑔𝐷(𝑌 ∗ | 𝑋) + E 𝑙𝑜𝑔(1 − 𝐷(𝐺(𝑋) | 𝑋))
𝐺
𝐷
13
(10)
∗
bu yerda 𝑌 ∗ - haqiqiy imo-ishora pozalar ketma-ketligi, 𝑦1−𝑈
ni ifodalasa, 𝐺(𝑋) –generator
̂
hosil qilgan ketma-ketlik 𝑌 = 𝑦1−𝑈 ni ifodalaydi va 𝑋 esa kiruvchi og‘zaki til glosslari ketmaketligidir.
Generator 𝐺 kiruvchi og‘zaki til glosslari ketma-ketligi asosida ishora poza ketma-ketliklarini
hosil qilishni o‘rganadi va Progressive transformer arxitekturasini generativ raqobatlashuvchi
tarmoqlarga (GAN-Generative Advers999arial Network) integratsiya qiladi. An’anaviy GANlardan
farqli ravishda, bizda generatsiya shartli bo‘lib, u alohida manba ketma-ketligiga bog‘langan.
Shuning uchun klassik GANdagi kabi tasodifiy shovqin vektori ishlatilmaydi, balki generatsiya
to‘liq manba ketma-ketligiga tayanadi.
Generator quyidagi ikkita asosiy yo‘qotish funksiyasining kombinatsiyasi orqali o‘qitamiz: 9𝐺
formuladagi regressiya yo‘qotishi ℒ𝑅𝑒𝑔 va 10-formuladagi raqabatli yo‘qotish ℒ𝐺𝐴𝑁
orqali.
Umumiy yo‘qotish funksiyasi ushbu yo‘qotishlarning vaznli yig‘indisi sifatida aniqlanadi:
𝐺 (𝐺,
𝐿𝐺 = 𝜆𝑅𝑒𝑔 ℒ𝑅𝑒𝑔 (𝐺) + 𝜆𝐺𝐴𝑁 ℒ𝐺𝐴𝑁
𝐷)
(11)
bu yerda 𝜆𝑅𝑒𝑔 va 𝜆𝐺𝐴𝑁 - mos ravishda regressiya va raqobatli yo‘qotishlarning ahamiyatini
belgilovchi koeffitsiyentlardir.
Diskriminator. Biz shartli raqobatli diskriminator 𝐷 ni taqdim etamiz, u generator tomonidan
yaratilgan imo-ishora poza ketma-ketliklarini 𝑌̂ va haqiqiy imo-ishora poza ketma-ketliklarini
𝑌 ∗ farqlash uchun ishlatiladi. Bu jarayon manba nutq ketma-ketligiga 𝑋 bog‘liq holda bajariladi.
Quyidagi 5-rasmda diskriminator arxitekturasining umumiy ko‘rinishi keltirilgan.
𝑦1:𝑈
𝑦0
𝑦𝑢
𝑦𝑝𝑎𝑑
𝑦𝑈
𝐻
Haqiqiy imo-ishora
pozalari ketma-ketligi
𝑥0
𝑥𝑡
𝑥𝑇
Imo-ishora glosslari
ketma-ketligi
2D CNN
𝑋1:𝑇
Kiruvchi glosslar
embeddingi
FC + Sigmoid/
Softmax
𝑑𝑝
Haqiqiy / Soxta
𝑋𝑝𝑎𝑑
5-rasm. Taklif etilgan shartli diskriminator modelining arxitektura tuzilishi
Har bir kiruvchi manba-yorliq juftligi (𝑋, 𝑌) uchun (haqiqiy yoki generatsiya qilingan imoishora pozasi bo‘lishidan qat’i nazar), 𝐷 ning maqsadi bitta skalyar qiymat 𝑑𝑝 ∈ (0, 1) ni ishlab
chiqarishdir. Bu qiymat berilgan ketma-ketlik 𝑌 haqiqiy ma’lumotlar to‘plamidan olinganligini
bildiruvchi ehtimollik sifatida talqin qilinadi:
𝑑𝑝 = 𝑃(𝑌 = 𝑌 ∗ | 𝑋, 𝑌) ∈ (0, 1)
(12)
Diskriminatorga kiritilishdan oldin sanoq qiymatlari olib tashlanadi, shunda baholash faqat
ishora mazmuniga qaratiladi. Kadr uzunliklari o‘zgaruvchan bo‘lgani sababli, barcha ketmaketliklar maksimal uzunlikka 𝑈𝑚𝑎𝑥 nol bilan to‘ldiriladi:
14
𝑌𝑝𝑎𝑑 = [𝑌1:𝑈 , ∅𝑈:𝑈𝑚𝑎𝑥 ]
(13)
bu yerda 𝑌𝑝𝑎𝑑 - nol vektorlar ∅ bilan kengaytirilgan imo-ishora pozalar ketma-ketligi bo‘lib,
bu o‘lchami sobit bo‘lgan tensor ustida konvolyutsiyalarni amalga oshirish imkonini beradi.
Diskriminatorni manba nutq ketma-ketligiga shartlash uchun, avval manba tokenlari chiziqli
embedding qatlamidan o‘tkaziladi. Ularning uzunligi ham turlicha bo‘lgani sababli, embeddinglar
maksimal uzunlik 𝑇𝑚𝑎𝑥 ga nol bilan to‘ldiriladi:
𝑋𝑝𝑎𝑑 = [𝑊 𝑋 · 𝑋1:𝑇 + 𝑏 𝑋 ; ∅ 𝑇:𝑇𝑚𝑎𝑥 ]
(14)
bu yerda 𝑊 𝑋 va 𝑏 𝑋 - kirish embeddingi uchun og‘irlik va bias, ∅ esa nol to‘ldiruvchilardir.
Yuqoridagi 5–rasmda ko‘rsatilganidek, manba tasviri keyin 𝑌𝑝𝑎𝑑 bilan birlashtirilib, shartli
xususiyatlar 𝐻 hosil qilinadi:
𝐻 = [𝑌𝑝𝑎𝑑 , 𝑋𝑝𝑎𝑑 ]
(15)
Diskriminator ishora poza ketma-ketligi bo‘ylab 𝑁 ta 2D konvolyutsion filtrlarni qo‘llaydi, bu
esa vaqt bo‘yicha harakatlarning lokal kontekstini tahlil qilib, ishora harakatining vaqt bo‘yicha
izchillik aniqlash imkonini beradi. Bunday yondashuv reallikni aniqlashda faqat kadr darajasidagi
diskriminatordan samaraliroqdir, chunki bitta kadr uchun “o‘rtacha qo‘l shakli” maqbul bo‘lishi
mumkin, ammo u katta vaqt oynasi davomida izchil realizmni ta’minlay olmaydi.
Har bir qatlamdan so‘ng Leaky ReLU aktivatlashtirish funksiyasi qo‘llanadi, bu trening
vaqtida gradientlarning sog‘lom oqimini ta’minlaydi. Yakuniy feed-forward chiziqli qatlam va
aktivatlashtirish funksiyasi bilan kombinatsiyalangan xususiyatlarni bitta skalyar 𝑑𝑝 ga proyeksiya
qiladi. Bu chiquvchi ketma-ketlikning haqiqiy bo‘lish ehtimolini ifodalaydi.
Diskriminator 𝐷 haqiqiy ketma-ketliklar uchun 𝑑𝑝 = 1, generatsiya qilingan ketma-ketliklar
uchun esa 𝑑𝑝 = 0 bo‘lish ehtimolini maksimallashtirishga o‘qitiladi. Bu 10-formulaga asoslangan
matematik tarzda ifodalanadi va yo‘qotish funksiyasi quyidagicha ifodalanadi: 𝐿𝐷 = 𝐿𝐷𝐺𝐴𝑁 (𝐺, 𝐷)
bunda yuqorida berilganidek sinov vaqtida diskriminator tashlab yuboriladi va faqat generator 𝐺
avtomatik yaxshilanuvchi sifatida ishora poza ketma-ketliklarini generatsiya qilishda qo‘llanadi.
Aralash zichlik tarmog‘i (MDN-Mixture Density Networks). Yuqorida keltirilgan model
arxitekturalari deterministik chiqishlarni hosil qiladi, ya’ni har bir vaqt qadamida yagona stoxastik
bo‘lmagan pozalar bashorat qilinadi. Bunday deterministik bashoratlash noaniqlik yoki variativlikni
ifodalash imkonini bermaydi, bu esa uzluksiz ketma-ketliklarni generatsiya qilishda sezilarli
cheklov hisoblanadi. Natijada, model o‘rtachalashtirilgan va ifodaviyligi past pozalarni ishlab
chiqarishi, hamda tabiiy xilma-xillikni yo‘qotishi mumkin.
Ushbu deterministik bashoratlash muammolarini bartaraf etish uchun biz Aralash zichlik
tarmog‘idan foydalanishni taklif qilamiz. 6-rasmda ko‘rsatilganidek, bashorat fazosi bir nechta
ehtimoliy taqsimotlar orqali parametrizatsiya qilinadi. Har bir aralashma komponenti kelajakdagi
turli xil mumkin bo‘lgan harakatlarni modellashtiradi. Bu yondashuv barcha potentsial ishora
harakatlarini va ularga xos noaniqlikni birgalikda modellashtirish imkonini beradi, natijada yanada
xilma-xil va ifodaviy ketma-ketliklar hosil bo‘ladi.
Matematik ifodalash. Aralash zichlik tarmog‘i neyron tarmoqdan foydalanib aralash
taqsimotni parametrizatsiya qiladi. Modelning bir qismi aralash komponentlarining vaznlarini (𝑎𝑖 )
hisoblaydi, qolgan qismi esa har bir komponentning parametrlarini (o‘rtacha qiymat va dispersiya)
15
generatsiya qiladi. Biz Progressive transformer arxitekturasidan foydalanamiz, biroq chiqish
qatlamini Gaussian aralashmalarini modellashtirish uchun moslashtiramiz.
Berilgan manba tokeni 𝑥𝑡 uchun ishora poza kadri 𝑦𝑢 ni hosil qilishning shartli ehtimoli
quyidagicha ifodalanadi:
𝑀
𝑝(𝑦𝑢 | 𝑥𝑡 ) = ∑ 𝛼𝑖 (𝑥𝑡 )∅𝑖 (𝑦𝑢 | 𝑥𝑡 )
(16)
𝑖=0
bu yerda 𝑀 - aralash komponentlari soni, 𝛼𝑖 (𝑥𝑡 ) - 𝑖-komponent vazni (ya’ni poza shu
komponentdan kelib chiqish ehtimoli), ∅𝑖 (𝑦𝑢 | 𝑥𝑡 ) esa Gauss zichlik funksiyasi:
∅𝑖 (𝑦𝑢 | 𝑥𝑡 ) =
1
𝜎𝑖 (𝑥𝑡 )√2𝜋
‖𝑦𝑢 −𝜇𝑖 (𝑥𝑡 )‖2
𝑒𝑥𝑝 2𝜎𝑖 (𝑥𝑡)2
(17)
Bu yerda 𝜇𝑖 (𝑥𝑡 ) va 𝜎𝑖 (𝑥𝑡 )mos ravishda o‘rtacha qiymat va dispersiyani bildiradi. Mixture
koeffitsiyentlari softmax aktivatsiyasi orqali normallashtiriladi (ular 0,1 oraliqda va yig‘indisi 1 ga
teng). Dispersiya qiymatlariga esa eksponensial funksiya qo‘llanadi, faqat musbat natijalarni
ta’minlash uchun.
Aralash taqsimot
(Mixture Distribution)
𝑚=0
Salbiy logarifmik yo qotish
ehtimolligi 𝐿𝑀𝐷𝑁
𝛼0 (𝑥𝑡 ), 𝜇0 (𝑥𝑡 ), 𝜎0 (𝑥𝑡 )
𝑥𝑡
𝑥𝑇
Aralash pozalar
taqsimoti
Glosslar
𝑥0
Progressiv Transformer
Generator
Namuna
olish
𝑚=1
𝛼1 (𝑥𝑡 ), 𝜇1 (𝑥𝑡 ), 𝜎1 (𝑥𝑡 )
𝑦1:𝑈 , 𝑐1:𝑈
𝑚=2
𝑦1:𝑢−1
𝛼2 (𝑥𝑡 ), 𝜇2 (𝑥𝑡 ), 𝜎2 (𝑥𝑡 )
6-rasm. Aralash zichlik tarmog‘ining (Mixture Density Networks) umumiy tuzilishi.
Optimallashtirish. O‘qitish jarayonidan maqsad - haqiqiy tana holati ma’lumotlarni bashorat
qilingan aralash taqsimotidan kelib chiqish ehtimolini maksimallashtirishdir. Bu manfiy log
ehtimollikni minimallashtirish orqali amalga oshiriladi:
𝑈
𝑈
𝑀
𝐿𝑀𝐷𝑁 = − ∑ log 𝑝 (𝑦𝑢 | 𝑥𝑡 ) = − ∑ log ∑ 𝛼𝑖 (𝑥𝑡 )∅𝑖 (𝑦𝑢 | 𝑥𝑡 )
𝑢=1
𝑢=1
(18)
𝑖=1
bu yerda 𝑈 - ketma-ketlik uzunligi, 𝑀 - aralash komponentlari soni.
Namuna olish. Modelni sinash vaqtida 6-rasmda berilganidek imo-ishora harakat nuqtalari
namunalarini 16-formuladagi aralash taqsimotidan tanlab olamiz. Avval eng ehtimollik taqsimot
16
tanlanadi: 𝑖𝑚𝑎𝑥 = 𝑎𝑟𝑔𝑚𝑎𝑥𝑖 𝛼𝑖 (𝑥𝑡 ) so‘ngra ushbu komponentning markazi 𝜇𝑖𝑚𝑎𝑥 (𝑥𝑡 ) bashorat
sifatida olinadi. Qo‘l bo‘g‘inlarida keskin o‘zgarishlarni kamaytirish uchun 𝜎(𝑥𝑡 ) = 0 qilib
belgilanadi. Bu ayniqsa qo‘l bo‘g‘inlari kabi kichik nuqtalarda katta 𝜎 qiymati keltirib chiqaradigan
keskin o‘zgarishlarning oldini oladi.
Bir nechta vaqt qadamlari uchun to‘liq ketma-ketlik hosil qilishda, har bir kadr aralash zichlik
modelidan autoregressiv tarzda ketma-ket tanlab olinadi. Tanlangan sign kadrlar keyingi
transformer vaqt-qadamlariga kiritma sifatida uzatiladi va yakunda to‘liq ishora poza ketma-ketligi
𝑦1:𝑈 generatsiya qilinadi.
Aralash zichlik tarmog‘i va raqobatli o‘qitish yondashuvi yuqorida bayon etilgan raqobatli
trening rejimi bilan ham birlashtirilishi mumkin. Ushbu holatda Aralash zichlik tarmog‘i modeli
raqobatli generator sifatida qaraladi va u shartli diskriminatorga qarshi qo‘yiladi, bunda namuna
olingan sign poza diskriminatorga kirish sifatida uzatiladi. Yakuniy yo‘qotish funksiyasi esa 18formuladagi manfiy log ehtimollikva 10-formuladagi raqobatli generator yo‘qotishning
og‘irliklangan kombinatsiyasi ko‘rinishida ifodalanadi:
𝐺 (𝐺,
𝐿𝐺𝑀𝐷𝑁 = 𝜆𝑀𝐷𝑁 𝐿𝑀𝐷𝑁 (𝐺) + 𝜆𝐺𝐴𝑁 ℒ𝐺𝐴𝑁
𝐷)
(19)
Modelni sinov bosqichida diskriminator tashlab yuboriladi, chiqish esa Aralash zichlik
tarmog‘ining aralash taqsimotidan tanlab olingan namunalar orqali hosil qilinadi.
Imo–ishora poza ketma-ketligi chiqishlari. Mazkur model konfiguratsiyalarining har biri
manba og‘zaki til ketma-ketligi 𝑥1:𝑇 asosida imo–ishora poza ketma-ketligini 𝑦1:𝑈 hosil qilishga
o‘rgatilgan. Ushbu skelet ketma-ketligidan video yaratish nisbatan oddiy vazifa bo‘lib, bo‘g‘inlarni
belgilash va tegishli suyaklarni ulash orqali amalga oshiriladi; vaqt bo‘yicha ma’lumot esa
Progressiv transformer hisoblagichi yordamida taqdim etiladi. Hosil qilingan 3D bo‘g‘inlar
keyinchalik avatarlarni animatsiya qilish yoki GAN’ni boshqarish uchun ishlatilishi mumkin.
Hosil qilingan imo–ishora poza ketma-ketligi berilgan matnning haqiqiy tarjimasi bo‘lsa-da, u
ma’lumot to‘plamidagi referensiyadan boshqacha tezlikda bajarilishi mumkin. Bu noto‘g‘ri emas,
chunki har bir ishorachi o‘zining o‘ziga xos ritmi va tezligida imo–ishora qiladi, shuningdek,
bizning model ham o‘z kadensiga ega bo‘ladi. Biroq, imo-ishora ketma-ketliklari bilan vizual
taqqoslashni osonlashtirish uchun Dynamic Time Warping qo‘llanilib, yaratilgan imo–ishora
ketma-ketliklari vaqt bo‘yicha moslashtiriladi. Bu amal kontentni o‘zgartirmaydi, balki faqat
vizualizatsiya uchun vaqtli uyg‘unlikni ta’minlaydi.
Garchi bizning asosiy maqsadimiz real vaqtli tizim qurish bo‘lmagan bo‘lsa-da, joriy
implementatsiya deyarli real vaqt rejimida ishlaydi va og‘zaki nutq jumlasini soniyalar ichida imo–
ishora tili videosiga tarjima qila oladi. Tarjima tabiati butun jumla kontekstini to‘liq o‘rganishni
talab qilgani sababli, kichik kechikish mavjud bo‘ladi. Shu bois, avtomatik tizim tomonidan
kiritilgan ushbu kichik kechikish qo‘shimcha sezilarli kechikishga olib kelmaydi.
Ma'lumotlar to‘plami (DATASET). Mazkur tadqiqot doirasida ishlab chiqilgan ma’lumotlar
to‘plami O‘zbek imo-ishora tiliga asoslangan bo‘lib, dinamik imo-ishoralarni avtomatik tanib olish
va ilmiy-tadqiqot ishlari uchun foydalanishga mo‘ljallangan. Ushbu dataset yuqori aniqlikdagi
video ma’lumotlarga ehtiyoj sezmaydigan, MediaPipe platformasi asosidagi yengil va hisoblash
jihatidan samarali metodologiyaga moslashtirilgan. Ma’lumotlar to‘plamning yaratilishidan
ko‘zlangan asosiy maqsad imo-ishora tilini soddalashtirilgan, biroq real sharoitga maksimal
17
darajada yaqin holda aniqlash imkonini beruvchi modelni ta’minlashdir. To‘plam tarkibida kundalik
muloqotda keng qo‘llaniladigan asosiy imo-ishoralar majmuasi jamlangan.
Mazkur tadqiqot uchun tuzilgan ma’lumotlar to‘plami qat’iy talablarga asoslangan bo‘lib, har
bir imo-ishora uch nafar suxandon tomonidan ijro etilgan va ular tomonidan har bir ishora uchun
uchta video yozib olingan. Shu tariqa, umumiy hajm 200 ishora × 3 suxandon × 3 video formulasi
asosida 1800 ta video namunani tashkil etdi. Videolar HD Pro Webcam C920 qurilmasi yordamida
USB kabel orqali kompyuterga ulanib, OpenCV kutubxonasining VideoCapture funksiyasi orqali
yozib olindi. Har bir video 1 soniya davomiylikka, 30 FPS (kadr/sekund) tezlikka va 640×480
piksel o‘lchamga ega bo‘ldi. Yozib olish jarayonida imo-ishoralarni aniq va bir xil ifodalashga
e’tibor qaratildi, hamda, bu jarayon maxsus ishlab chiqilgan soddalashtirilgan yozib olish modeli
asosida amalga oshirildi. Bunday yondashuv murakkab texnik vositalardan foydalanmagan holda
modelni o‘qitish va baholash imkonini beradi [19].
Baholash usullari: Modelning samaradorligini baholash uchun BLEU va ROUGE kabi
baholash metrikalari qo‘llanildi. Ushbu metrikalar tabiiy til modellarida keng tarqalgan bo‘lib, matn
generatsiyasi jarayonida hosil bo‘lgan chiqishlarning tabiiyligi va maqsadli matnga mazmuniy
yaqinligini o‘lchashda muhim ahamiyatga ega. Quyida ushbu metrikalarning har biri haqida
qisqacha ma’lumot beriladi.
BLEU (Bilingual Evaluation Understudy): BLEU ko‘rsatkichi imo-ishora tarjimasi
tizimlarida glossdan poza ketma-ketliklarini generatsiya qilish sifatini baholashda qo‘llanilishi
mumkin. Bu metrika hosil qilingan poza ketma-ketliklari va ground-truth orasidagi N-gram
darajasidagi o‘xshashlikni o‘lchaydi. Biroq, BLEU faqat statistik aniqlikka asoslanganligi sababli,
imo-ishoralarning ravonligi, ifodadorligi va semantik aniqligini to‘liq qamrab olmaydi. Shuningdek,
imo ketma-ketligining uzunligi yoki artikulyatsiya tafovutlari natijaga sezilarli ta’sir ko‘rsatishi
mumkin. Shu sababli, BLEU ko‘pincha boshqa baholash ko‘rsatkichlari bilan birgalikda ishlatiladi.
ROUGE (Recall-Oriented Understudy for Gisting Evaluation): ROUGE glossdan poza
tarjimasi natijalarini baholashda hosil bo‘lgan ketma-ketlik va asl (ground-truth) ketma-ketlik
orasidagi N-gram darajasidagi moslikni hisoblash orqali qo‘llanadi. Ushbu ko‘rsatkich imoishoralarning semantik tarkibini qanchalik saqlab qolishini ko‘rsatadi. ROUGE ayniqsa imo-ishora
ketma-ketligida mazmuniy moslikni baholash uchun muhimdir, chunki u imo-ishoralarning
ma’nosini ifodalashdagi aniqlikni avtomatik tarzda o‘lchash imkonini beradi.
Natijalar
Model samaradorligini baholash uzluksiz ketma-ketliklarda murakkab masalalardan biri
hisoblanadi, chunki an’anaviy MSE ko‘rsatkichi imo-ishoradagi semantik mazmunni to‘liq ifodalay
olmaydi. Shu sababli biz baholash jarayonida orqaga tarjima (back translation) usulidan foydalanib,
yaratilgan tana harakati nuqtalarini og‘zaki tilga qayta tarjima qildik. Bu yondashuv generatsiya
qilingan ketma-ketliklarning qanchalik tushunarli va mazmuniy jihatdan saqlanganini ko‘rsatib
berdi. Natijalar shuni ko‘rsatdiki, tana belgilari va yuz belgilarini birlashtirgan konfiguratsiya eng
yuqori BLEU ko‘rsatkichlariga erishdi, faqat yuz belgilari asosidagi konfiguratsiya esa eng past
natijani berdi. Bu esa tana belgilari va yuz belgilari xususiyatlar bir-birini to‘ldiruvchi muhim
komponent ekanini tasdiqlaydi. Jadvaldan ko‘rinadiki, tana belgilari + yuz belgilari konfiguratsiyasi
ham train, ham test bosqichlarida eng yuqori natija ko‘rsatgan, bu esa qo‘l va yuz belgilarini
birgalikda ishlatishning afzalligini tasdiqlaydi. Faqat yuz belgilariga asoslangan konfiguratsiya eng
18
past ko‘rsatkichni berdi, bu esa yuz belgilarisignallarning o‘zi yetarli emasligini bildiradi. Quyidagi
1-jadvalda turli konfiguratsiyalar uchun BLEU-4 natijalari keltirilgan:
1-jadval. Poza turlari uchun haqiqiy tarjima natijalari.
O‘quv to‘plami Test to‘plami
Poza turlari
(Train) BLEU- (Test) BLEU4
4
Tana belgilari
11.05
9.97
Yuz belgilari
8.65
9.18
Tana belgilari + Yuz 11.44
11.01
belgilari
Qiziqarli jihati shundaki, ayrim hollarda modelimiz yaratgan ketma-ketliklar hatto groundtruth ma’lumotlardan ham yuqori natija berdi, sababi generatsiya qilingan chiqishlar silliqlashgan
va barqaror bo‘lib, asl ma’lumotlarda esa 2D–3D xaritalash va ma’lumot sifati sababli soxta
effektlar uchraydi.
Vizual tahlillar ham ushbu natijalarni tasdiqlaydi. Model tomonidan yaratilgan sign ketmaketliklar haqiqiyga, silliq va semantik jihatdan mos chiqdi. Tana harakatlari aniq va izchil, qo‘l
shakllari esa ma’noni ifodalashda yetarli bo‘lsa-da, biroz kamroq artikulyatsiyaga ega. Yuz belgilari
bo‘yicha bosh harakatlari aniq saqlangan, biroq lab artikulyatsiyasi biroz cheklangan.
Sifat baholash. Baholash natijalari shuni ko‘rsatadiki, bizning SLT modelimiz gloss-to-pose
vazifasida vizual jihatdan ishonchli va realistik ketma-ketliklarni generatsiya qila oladi. 7-rasmda
ko‘rsatilganidek, modelning chiqishi kiruvchi videodan olingan harakat nuqtalari bilan yonma-yon
taqqoslanganda, yaratilgan ketma-ketliklar vizual jihatdan silliq va semantik jihatdan mos kelishi
kuzatiladi. Tana harakatlari aniq va izchil, qo‘l shakllari esa ma’noli bo‘lsa-da, ba’zan yetarli
darajada ifodalanmagan. Yuz belgilaribelgilar bo‘yicha bosh harakatlari yaxshi aks ettirilgan, biroq
lab artikulyatsiyasi biroz sustroq ko‘rinadi.
Quyidagi 2-jadvalda Gloss →Pose aylantirish uchun turli usullar konfiguratsiyalarning
BLEU-4 va ROUGE ko‘rsatkichlarini taqdim etadi:
2-jadval. Turli model konfiguratsiyalari uchun Gloss-to-Pose modelining natijalari.
O‘quv to‘plami
Test to‘plami
(Train)
(Test)
Usullar
BLEU-4 ROUGE BLEU-4 ROUGE
Asosiy (Base)
7.30
26.11
6.79
25.02
Gauss shovqini
10.75
32.02
10.08
31.66
Raqobatli o‘qitish
11.41
33.59
10.16
32.03
Aralash zichlik tarmog‘i
11.54
33.40
11.68
32.79
Aralash zichlik tarmog‘i +
11.49
33.92
11.18
33.43
Raqobatli o‘qitish
Taqqoslash natijalari shuni ko‘rsatadiki, Gaussian Noise konfiguratsiyasi modelni sezilarli
darajada yaxshilasa-da, qo‘l shakllarida ifodalilik hali ham cheklangan bo‘lsa. Raqobatli o‘qitish bu
kamchilikni kamaytirib, chiqishlarni yanada ifodaliroq va reallikka yaqinlashtiradi. Aralash zichlik
tarmog‘i konfiguratsiyasi esa eng yuqori BLEU-4 va ROUGE natijalarini qayd etib, ground-truth
19