CC BY
26ЭКСПЕРТ ТИЗИМЛАР. БИОЛОГИК НЕЙРОН ВА УНИНГ МАТЕМАТИК
МОДЕЛИ
Мамирхужаев Мух,аммадамин Мавлонжон ^ли Сотволдиева Мох,ирахон Бахромжон кизи Туйчибоэв Аббосжон Эрали уFли Умаралиев Жамшидбек Тухтасин уFли
Мухдммад Ал-Хоразмий номидаги ТАТУ Фаргона филиали талабалари https://doi org/10.5281/zenodo.6793588 Аннотация. Ушбу мацолада куп цатламли тармоцларнинг вариантлари, тармоцларнинг ишлаш режимлари, тармоцнинг кириш маълумотларини олдиндан цайта ишлаш, НС жавобларини талцин цилиш турлари, функтсияларни яцинлаштириш муаммоси ва тармоцнинг ушбу муаммони щл цилиш цобилиятини бщолашлар куриб чицилган.
Калит сузлар : индуктив метод (услуб), Эксперт тизимлар, Эксперт.
ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ. БИОЛОГИЧЕСКИЙ НЕЙРОН И ЕГО МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
Аннотация. В данной статье рассмотрены варианты многослойных сетей, режимы работы сетей, предварительная обработка входных данных сети, виды интерпретации ответов НС, задача аппроксимации функций и оценки способности сети решать эту задачу.
Ключевые слова: индуктивный метод (метод), экспертные системы, эксперт.
EXPERT SYSTEMS. BIOLOGICAL NEURON AND ITS MATHEMATICAL
MODEL
Abstract. In this article, options for multilayer networks, modes of operation of networks, preprocessing of input data of the network, types of interpretation of NS responses, function approximation problem and estimations of the network's ability to solve this problem are considered.
Key words: inductive method (method), Expert systems, Expert.
КИРИШ
Эксперт тизимлари (ЭТ) охирги пайтларда (ХХ асрнинг 70-йилларидан бошлаб) янги мустакил йуналиш - билимлар инжинерияси, мухандислиги сохдлари ичида жадал суратлар сунъий интелектнинг ривожланишига олиб келди.
Билимлар инжинерияси гояси америкалик олимлар Э.Фейгенбаум ва Д.Мозесга тегишли. Д.Мозес (Массачутс технологик институти) MACSIMA деб ном олган алгебраик эксперт тизимнинг асосчиси деб хисобланади. Бу тизим асосига компьютерли алгебранинг дифференциал ва интеграл хисоблаш (хисобланиш) ва бошка услублар (методлар) буйича билимлар жойлаштирилган. Э.Фейгенбаум томонидан ишлаб чикарилган DENDRAL дастури моддаларнинг кимёвий таркибини аниклаш учун билимлар базасини куллайди.
Э.Фейгенбаум томонидан 1977 йилда ЭТ буйича айтиб утилган, асос килиб олинган фикр-мулохазаларнинг маъноси шундан иборатки, у эксперт билимларига ута юкори малакали фаолиятнинг асосий омили сифатида карайди. ЭТнинг улкан имкониятлари у фойдаланадиган конкрет формализмлар (расмиятчиликлар) ва чикариш схемалари билан
эмас, балки у кабул кила оладиган карорлар оркали белгиланади, яъни экспертли билимлар уз-узларича ЭТнинг курилиши (барпо этилиши) учун х,ам зарурий ва деярли етарлича булган холда номоён буладилар.
ТАДЦЩОТ МЕТОДИ ВА МЕТОДОЛОГИЯСИ
Х,озирги пайтда ЭТлар интегралли микросхемаларни лойихалаштириш, носозликларни аниклаш, дастурлашни автоматизациялаштиришнинг хдрбий амалиётда, тиббиётда, кимёгарликда ва бошка сохдларда анча кенг куламда таркалганлар. ЭТлар буйича тадкикотлар ва ишланмалар информатика буйича бир катор миллий лойихаларда белгилаб берилган. Хусусан, А^Шда киймати 1,6 млрд. долларга тенг булган стратегик компьютерли дастурнинг молиялаштирилиши режалаштирилган. Шунга ухшаш Европадаги Esprit дастури тахминан 1,94 млрд. долларга тенг булган молиялаштиришга эга. Бу борада молиялаштириш хажмлари усиб боришга мойилгини такидлаб утиш керак.
Эксперт тизимлар - бу амалий дастурларнинг туплами булиб, интеллектуал масаллаларни ечиш учун мулжалланган. Улар куп сонли машинали процедуралар, муаммолар ечимини аниклаш жараёнида, маълум таъриф билан карорлар асосида натижавий ечимларни кабул килишда мутахассисларнинг малакасига таянган х,олда аниккланиши тушунилади .
Бу каби масалалар кунда келтирилган тамоилларда асосланган узига хос маълум бир хусусиятларга эга:
✓ Мисоллардаги дастлабки маълумотларни ноаниклиги ёки тулик эмаслиги;
✓ Масалани ечиш учун аник алгоритмнинг йуклаги;
✓ Тах,лил килиниши керак булган натижаларнинг ута куплиги;
✓ Масалаларни формализация килиниши (расмийлаштириш, шакллантириш) нинг мумкин эмаслиги (масалани ракамли шаклда аниклаб булмайди ёки масаланинг максадлари аник белгиланган максадли функцияга тегишли терминлар оркали ифодаланмайди);
✓ Индукция мехднизмлари ва бошка мантикий х,исоблашларни анчайин кенг куламда куллаш. Индуктив метод (услуб) - хакикатга мос билимларни кичик мажмуали билимлардан катта (йирик) мажмуали билимларга утилиши асосида кулга киритиш хамда умумий таъкидланишларни чакана таъкидланишлар асосида белгилаш.
Курсатиб берилганлар каторига расмийлаштирилмаган (расмий деб саналмаган), интеллектуал ва кисман аникланган деб ном олган масалалар киради. Масалан, ЭТда ечиладиган масалалар каторига шахмат уйнаш, об-х,аво башорати, касалликлар диагностикаси, нутк ва тасвирларни била олиш, жиноятларнинг сабабларини ва картинасини белгилаш, фойдали казилмалар конларини талкин этиш ва башорат килиш, мураккаб жанговор шароитларда карорларни кабул килиш, шахснинг психологик портретини тузиш, куп процессорли (машинали) тизимлар учун жадвалларни тузиш, хисобловчи тизимлар конфигурацияларини лойихалаш, кимёвий бирикмалар таркибини аниклаш ва бошка шунга ухшаш масалалар киради. ТАДЦЩОТ НАТИЖАСИ
Билимларни туплаш (йигиш) ва ташкиллаштириш - барча ЭТларнинг энг мухим хусусияти деб саналади ва улар 1-расмда келтирилган.
1-расм. Эксперт тизимларининг хусусиятлари
1. Мазкур сохада энг малакали экспертларнинг фикр юритиш даражасини номоён этадиган юкори сифатли малака муаммосини ечилиши учун кулланилиши, бунинг натижасида эса ижодий, аник; ва самарали ечимларни кулга киритишга эришилади.
2. Прогностик имконияятларнинг мавжудлиги, бунда ЭТ факат конкрет вазиятларгагина эмас, балки ушбу жавоблар юзага келган янги вазиятлар пайтида ушбу янги вазиятлар кай тарзда (кандай килиб) узгаришларга олиб кеоганликлари тугрисида муфассаллик билан тушунтира олиш имкониятини хам курсатиб бера олади.
3. Ташкилотнинг мутахассислари билан узаро хдмкорлик пайтида ишлаб чи;илган ва уз-узи билан (мохиятига кура) ушбу одамлар гурухининг жорий сиёсатини акс эттириб ЭТнинг билимлар базаси таркибига кирувчи институционал хотира каби янги сифатли таъминлаб берилиши. Бундай билимлар йигиндиси малакали фикрлар ва ходимлар томонидан кулланадиган энг яхши стратегиялар ва услубларнинг доимий равишда янгиланиб турувчи энг яхши маълумотномалар (махсус лугатлар) булиб колади. Етакчи мутахассислар чи;иб кетади, аммо уларнинг тажрибалари колади.
4. ЭТни бошкарувчи ходимларнинг укитилиши (ургатилиши) ва машгулот утказишда куллаш имкониятидан фойдаланиш ва шу билан бирга янги ходимлар тавсия килинган сиёсат ва услубларни урганишлари мумкин булган кенг куламли тажриба ва стратегиялар мажмуаси билан таъминлаш.
Функционал нукнаи назардан, ЭТ томонидан ечиладиган масалалар куйидаги гурухларга булинади:
✓ Интерпретацион масалалар (ИМ);
✓ Диагностик масалалар (ДМ);
✓ Прогнозлаштириш масалалари (Прог М);
✓ Режалаштириш масалалари (Реж М);
✓ Лойихалаш масалалари (ЛМ).
ЭТларни барпо этувчи ва ишлатувчи асосий катнашчиларнинг каторига ЭТнинг узини, экспертларни, билимларнинг мухандисларини, ЭТни барпо этиш воситаларини ва фойдаланувчиларни киритиш лозимдир. Уларнинг асосий вазифалари ва узаро хамкорликлари 2-расмда акс эттирилган
2-расм. ЭТларни барпо этувчи ва ишлатувчи асосий катнашчиларнинг узаро алокалари
Эксперт тизими - бу фойдаланувчини маълум бир предмет куламида кизиктираётган масалаларни юкори даражадаги самарадорлик билан ечилиши учун экспертларнинг билимларини кулловчи дастурий воситадир.
У оддийгина дастур эмас, балки тизим деб аталади (номланади), негаки унинг ичида билимлар базаси, муаммоларни хал этувчиси (бартараф килувчиси) хамда куллаб-кувватлаш компонентаси (умумий кисм, булими) мавжуд булади. Буларнинг охиргиси фойдаланувчига асосий дастур билан хамкорлик килишга ёрдам беради.
Эксперт - бу узининг фикрини ойдин изохлаб беришга кодир ва конкред предмет сохасидаги муаммоларнинг тугри ечимларини топа олувчи мутахассис деб саналган инсондир. Эксперт узининг услубларини ва факат узига маълум булган сир-асрорларини масаланинг ечилишини янанада самаралирок булиши учун куллайди ва ЭТ унинг барча стратегияларини моделлаштиради.
Эксперт алмаштирилишининг максади куйидагилар билан изохланади:
✓ Биринчидан - эксперт бир катор сабабларга кура иш жойини алмаштириш мумкин.
✓ Иккинчидан - битта экспертнинг билимлари бошкалар учун "беркдир".
✓ Учинчидан - эксперт узининг физиологик чекланмаларига кура билимларни тезкорлик билан туплашга ва узлаштиришга кодир эмасдир.
✓ Туртинчидан - инсон - экспертнинг реал-вакт тизимида кулланилиши мумкин булмайди.
Бундан куринадики, экспертли масала ечишнинг жараёнида тула (бутунлай) лигича чикариб ташланади деган хулоса чикариб булмайди. Уз-узидан маълумки, ЭТ кулланалишининг асосий критерийсидан (омилидан) бири сифатида тизим томонидан одам - экспертни алмаштирилишининг эриша олинадиган самарадорлиги урин олади.
Билимлар мухандиси - одатда, информатика ва сунъий интелект сохалари борасида тушунчага эга булган ва ЭТни кандай килиб барпо этилишини билувчи (билган) инсон. Билимлар мухандиси экспертлар билан савол-жавоб килади, билимларни ташкиллаштиради, улар ЭТда кай тарзда келтирилиши мумкинлигини хал килади ва дастурни тузаётган дастурчига ёрдам бера олади.
МУ^ОКАМА
ЭТни барпо этиш воситаси - бу дастурий услуб булиб, у билимлар мухандиси ёки дастурчи томонидан ЭТни барпо этилишида кулланилади. Дастурлашнинг бошка одатий тилларидан бу курилма шуниси билан фаркланадики, у мураккаб куринишдаги юкори даражали тушунчаларни номоён килинишининг (келтирилишининг) кулай воситаларини таъминлаб беради.
Фойдаланувчи - барпо килиниб булган ЭТдан фойдаланадиган одам. Масалан, фойдаланувчи сифатида уни конкрет вазиятга малакали бахо бериш учун юрист ёки информатикани урганишда ЭТми ёрдам бераётган талаба ва бошкалар булиши мумкин. Фойдаланувчи номланмаси маъно жихатидан узига хосдир. Одатда у охирги фойдаланувчилар англатади. 4-расмда мумкин булган фойдаланувчилар келтирилган:
✓ ЭТ барпо этиш воситасини созлаётган ускунани (асбоб) яратувчиси;
✓ ЭТда мавжуд булган билимларни аниклаштираётган билимлар мухандиси;
✓ Тизимга янги билимларни тулдираётган эксперт;
✓ Тизимга жорий маълумотларни киритаётган идора ходими.
Шуниси мухимки, ЭТ барпо этилиши учун кулланилаётган асбобни ва ЭТнинг узини фарклай олиш зарур. ЭТ барпо этиш асбоби узининг ичига тизимда мавжуд булган билимларга кира олиш ва уларни номоён килиш тилини хам ва куллаб-кувватлаб турувчи воситаларни - фойдаланувчиларга масалани ечаётган ЭТнинг компонентаси билан узаро хамкорлик килишга ёрдам берадиган дастурларни хам киритиши мумкиндир. ЭТнингреализациясиучун куйидагилар бажарилиши шарт:
1. Тизим зиммасига юкланаётган масалалар доирасини аниклаш.
2. Экспертлардан билимларни олиш.
3. Билимларнинг (экспертнинг) МАЪНОЛИ амалиётлар (муолажалар) коидалар ва таърифлар куринишида расмийлаштириш.
4. ЭТга эга булган дастурий интерфейсни ишлаб чикариш (чикиш).
5. Янги билимларга ишлов бериш ва "муаллифлик" килиш механизмларини ишлаб чикиш.
6. Ургатилиш ва янги билимларни туплаш механизмларини ишлаб чикиш.
7. Тушунтириш тизимлари мажмуасини ташкиллаш.
Мураккаблик даражасига кура классификациялаш
Ечилаётган масалаларнинг даражасига цараб ЭТларни цуйидаги куринишда классификациялар мумкин:
Ечилишни (ечимнинг) шакллантириш услуби буйича ЭТларини икки синфга булиш мумкин: аналитик ва синтетик.
Аналитик тизимлар ечимларни маълум булган альтернативалар куплигидан (мажмуасидан) танлашдан иборат булади (объектлар характеристикаларини аниклаш). Синтетик тизимлар эса номаълум ечимларни ишлаб чикишдан (генерация) иборатдир (объектларни шакллантириш).
Вактий аломатни кайд этиш аломати буйича тизимлар статик ва динамик булиши мумкин. Статик тизимлар ечиш жараёнида билимлар ва масалаларнинг узгармаган холатда булади. Динамик тизимларда эса бундай узгаришларга йул куйилади. Статик тизимлар масалани дастлабки маълумотлар киритилишидан то якуний натижаларга бир
маромда узлуксиз (тухтовларсиз) ечилишини амалга оширилади. Динамик тизимлар ечиш жараёни вактида аввалрок кулга киритилган натижалар ва маълумотларни кайтадан куриб чикиш имкониятини назарда тутади.
^улланилаётган билимлар ва маълумотларга караб ЭТлар детерминацияланган (аникланган) билимлар ва нодетерминацияланган (аникланмаган) билимларга классификацияланади (синфланади). Аникланмаган билимлар деганда уларниг тула эмаслиги, ишончсизлиги (шубхалиги) икки маънолилиги, ноаниклилиги (пухталиги) тушунилади.
^улланилаётган билимлар манбаларининг сонига караб тизимлар билим манбаларининг битта ёки куп сонли тупламини куллаган холда барпо этилишлари мумкин. Билимларнинг манбалари альтернатив ёки бир-бирларини тулдирадиган булиши мумкин.
ЭТларнинг асосий синфлари.
Синфланишнинг санаб утилган белгиларга асосан ЭТларнинг куйида келтирилган асосий синифлари ажратиб олинади.
Синфлаштирувчи (синфлаштириладиган) ЭТлар. Вазиятларни аникловчи (танувчи, пайковчи) масалаларни ечувчи ЭТлар синфлаштирувчи деб аталадиган, негаки, анализ (талкин) килинаётган вазиятни кайсидир бир синфга тегишли эканлигини белгилаб беради.
ЭТларининг асосий синфлари
1-жадвал
Анализ Синтез
Билимларнинг детерминацияланганлиги Синфлаштирувчи Трансформация килувчи (узгартирувчи) Билимларнинг битта ягона манбаи
Билимларнинг аникланмаганлиги Охиригача аниклайдиганлари Куп агентлилик Билимларнинг куп сонли манбалари
Статика Динамика
Ечимлар (ечилишлар) шакллантирилишининг асосий услуби сифатида логистик (мантикий) дедуктив услубининг умумийликдан алохида бир холатга чикиб бориши (хулоса хосил килиш) кулланилади, бунда дастлабки маълумотларни кайсидир бир-бирлари билан боглик булган умумий тасдиклашлар (даъволар) нинг баъзи мажмуаларига киритилиши (урнига куйилиши натижасида алохида) хулоса килиб чикади.
Охиригача аникловчи ЭТлар. Аналитик масалаларнинг анчайин мураккаб турларига аникланмаган дастлабки маълумотлар ва кулланилаётган билимлар асосида ечиладиганлари киради. Бундай холатда ЭТ етишмаётган билимларни охиригача аниклаштириши лозим булади. Ечимларнинг майдонида эса турли эхтимоллик ёки уларнинг бажарилиши лозимлиги тугрисида иккиланувчи ечимларнинг бир канчаси юзага келиши мумкин.
Ноаникликлар билан ишлаш услублари сифатида бейеснинг эхтимолли ёндашуви ва ноаник мантик кулланилиши мумкин. ХУЛОСА
Охиригача аникловчи ЭТлар ечимни шакллантириш учун билимларнинг бир неча манбаларини куллашлари мумкин. Бундай холатда бир-бирига зид булган билимларнинг тупламидан айримларини танлаб олишнинг эвристик услублари кулланилиши мумкин. Масалан, мухимлилик афзаллигини кулласа ёки натижа аникланишининг кулга киритилган даражаси буйича ёки афзал функцияларнинг кийматлари ва хоказо.
Синфлаштирувчи ва охиригача аникловчи аналитик масалалар учун куйида келтирилган сохалар характерли:
1. Маълумотларнинг интерпретацияси (тушунтирилиши, изохланиши) - жорий вазият тугрисида киритилган маълумот негизида куп сонли кайд килинган альтернативалардан ечимнинг танланиб олиниши. Асосий вазифаси - куриб чикилаётган вазиятнинг мох,иятини аниклаш, омиллардан келиб чиккан холда гипотезаларни танлаш. Бунга мисол сифатида корхонанинг молиявий ах,воли тахлилининг ЭТини келтириш мумкин.
2. Диагностика - вазиятнинг келиб чикишига олиб келган сабабларни аниклаш. Вазиятни кейинчалик кушиладиган кушимча омилларни, масалан, ишлаб чикиш самарадорлигининг пасайиб кетиш омилини кушимча равишда текшириш билан бирга олдиндан интерпретация килиш.
3. Коррекция - куриб чикилаётган вазиятларнинг нормал холатидан четга чикишларни тугрилаш буйича характерларга бахо бериш ва харакат килиш имконияти билан тулдирилган диагностика.
Адабиётлар руйхати: Акбаров Д. Е. и др. Исследования Вопросов Необходимых Условий Крипто Стойкости Алгоритмов Блочного Шифрования С Симметричным Ключом //CENTRAL ASIAN JOURNAL OF MATHEMATICAL THEORY AND COMPUTER SCIENCES. - 2021. - Т. 2. - №. 11. - С. 71-79.
Акбаров Д. Е., Умаров Ш. А. Анализ приложения логических операций к криптографическим преобразованиям средств обеспечения информационной безопасности //Universum: технические науки. - 2020. - №. 2-1 (71). - С. 14-19. Тожибоев И. Т. Краевые задачи в специальной области для уравнения смешанного типа //Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. - 2018. - №. 56. - С. 17-28.
Mirzapolatovich E. O., Eralievich T. A., Mavlonzhonovich M. M. Analysis of Static Characteristics Optoelectronic Level Converters Liquids and Gases Based on Hollow Light Guides //EUROPEAN JOURNAL OF INNOVATION IN NONFORMAL EDUCATION. - 2022. - Т. 2. - №. 6. - С. 29-31.
1.
2.
3.
4.
