FRAKTALLAR NAZARIYASIDAN MA’LUMOTLARNI QAYTA
ISHLASHDA FOYDALANISH
Sh.A. Anarova (professor, Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU)
G.A. Qayumova (katta o`qituvchi, Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU)
Bugungi kunda Respublikamizda raqamli televideniya muhim va jadal
rivojlanayotgan
tarmoqlaridan
biridir.
2017-2021-yillarda
O‘zbekiston
Respublikasini rivojlantirishning beshta ustuvor yo‘nalishi bo‘yicha Harakatlar
strategiyasida yurtimizda raqamli televideniyani rivojlantirish bo‘yicha alohida
vazifalar yuklangan. Belgilangan vazifalarni izchil amalga oshirish maqsadida
197
O‘zbekiston Respublikasida raqamli televideniyani yanada isloh qilish muhim
yo‘nalish etib belgilangan.
Ma’lumki hozirgi vaqtda fraktallar kompyuter grafikasi, fizika, va boshqa
turli tabiiy fanlarda, shuningdek radiotexnikada antennalarni loyihalashda,
telekommunikatsiyada signallarni qayta ishlashda, kino hamda televideniyada
maxsus effektlar va vizualizatsiya elementlari sifatida, yengil sanoatda gazlama va
gilamlarga zamonaviy dizaynlar uchun naqshlar chizishda keng qo‘llanilmoqda.
Buning asosiy sababi shundaki, ular real dunyoni ba’zan an’anaviy fizika yoki
matematikadan ham yaxshiroq tasvirlaydilar.
Fraktal tasvir zamonaviy san’atning yo‘nalishlaridan biri bo‘lib, raqamli
tasvirlar bilan ishlaydigan rassomlar orasida mashhurdir. Fraktal tasvirlar
tomoshabinni g‘ayrioddiy hayratga soluvchi ta’sirga ega bo‘lib, yorqin porloq
tasvirlarni yuzaga keltiradi.
Fraktallar nazariyasining rivojlanishi, matematikaning juda mavhum
sohalarida erishilgan yutuqlarga teng ravishda fanning yangi yo‘nalishini
takomillashtirishning yorqin namunasidir.
Fraktallar nazariyasi juda yosh va jadal rivojlanmoqda, ammo fraktallar
to‘g‘risidagi barcha tasavvurlar yetarli darajada hal etilmagan hamda turli
sohalarda munozarali masalalar ko‘p uchraydi. Hozirgi kunda tasvirlarni fraktal
qayta ishlash vazifasi ham ilmiy, ham amaliy nuqtai nazardan katta qiziqish
uyg‘otmoqda. Ishlab chiqarishning turli sohalarida fraktallar nazariyasidan
foydalanish avval foydalanilmagan katta zaxiralarni kashf etish va ularni turli
texnik qo‘llanmalar sohasida qo‘llash imkonini beradi.
Fraktallardan foydalanish
. Birinchidan, tasvirlarni fraktal tarzda siqish,
ikkinchidan, peyzajlar, daraxtlar, o‘simliklarni qurilish va fraktal to‘qimalarni
yaratish. Shuningdek, fraktallar matematikada ham qo‘llaniladi. Tasvirlarni fraktal
siqish yordamida fayl hajmini sezilarli darajada kamaytirish mumkin. Mexanika va
fizikada fraktallar ko‘plab tabiat ob’yektlarining konturlarini takrorlashning noyob
xususiyati tufayli qo‘llaniladi. Fraktallar daraxtlar, tog‘ sirtlari va yoriqlarini
segmentlar yoki ko‘pburchaklar to‘plamlari ko‘rinishida berilgandan ko‘ra yuqori
aniqlikda olish imkonini beradi.
Fraktallar nazariyasi asosida tasvirlarni tanib olish
. Tasvirlarni tanib olish
olingan ob’yektni qaysi sinfga o‘tkazish mumkinligi haqidagi savolga aniqlik
kiritib belgilanadi. Ta’kidlash mumkinki, tanib olish muammosi ko‘plab
vazifalarni qamrab oladi. Bular sinflar alifbosi va belgilar lug‘atini qurish,
shuningdek, tanib olish jarayonlarini matematik va kompyuterda modellashtirish
hamda axborotlarni qayta ishlash usullari. Amaliyotda har qanday masalaning
o‘ziga xos xususiyati ishlatiladigan axborot turiga qarab belgilanadi. Radarni tanib
olish belgilarining ishchi lug‘ati har doim imzolarni ishlatadi. Ular radar
ob’yektlarning koordinatalari bilan bevosita bog‘liq bo‘lmagan aks ettirilgan
signallarning fazoviy, vaqtinchalik, spektral va polarizasiya tuzilishini o‘z ichiga
oladi. Ishchi lug‘at tarkibi bo‘yicha yakuniy qaror ob’yektlarni sinflarga bo‘lingan
holda tasniflash vazifasidan tashqarida qabul qilinishi mumkin emas. Sinflar
alifbosi va belgilarning so‘z birikmalarini topish vazifalari tanib olish va saralash
198
uchun u yoki bu hal qiluvchi qoidalar-algoritmlardan foydalanish bilan bevosita
bog‘liq. Hozirgi vaqtda tanlab olingan signallar yoki maydonlar topologiyasi va
fraktal
primitivlar
tushunchalarini
ishlatib
tasvirni
aniqlashga
yangi
integrasiyalashgan yondashuv taklif qilingan.
Fraktal signal va weyvlet almashtirish.
Fraktal signalning tuzilishi o‘ziga-o‘zi
o‘xshashlik gipotezasiga asoslanadi, bu cheksiz bir xil (gomeomorfik) ob’yektlarni
bir-biriga joylashtirilishiga imkon beradi. Bundan tashqari, ob’yekt faqat hajmda
kamayadi, lekin asl ob’yektga nisbatan gomeomorf bo‘lib qoladi. Bunday
ob’yektlarni yo‘naltiruvchi fraktal signalni shakllantirishda (asosiy) tebranishgacha
gomeomorfik individual deterministik signallar (masalan, gormonik signallar,
shuningdek burchakli modulyatsiyaga ega signallar) tushunilishi kerak. Fraktal
o‘lchov Gelder ko‘rsatkichlari bilan bevosita bog‘liq bo‘lib, ular o‘z navbatida
to‘lqinlar yordamida aniqlanadi. Bu munosabatlar weyvlet almashtirish (WA)
yordamida fraktal signallarning asosiy parametrlarini tahlil qilish mumkiligini
taklif qiladi. Signal tahlili deganda nafaqat uning sof matematik o‘zgarishini, balki
ushbu o‘zgarishga asoslangan va mos keladigan signal (jarayon) yoki ob’yektning
o‘ziga xos xususiyati to‘g‘risida xulosalar chiqarish ham tushuniladi.
Bir o‘lchovli signalni to‘lqin uzatishning mohiyati uni keng miqyosli
o‘zgartirish va uzatish orqali solitonga o‘xshash asosiy funksiya (to‘lqin)da
kengaytirishdan iborat.
Weyvlet almashtirishlar asosining elementi kichik intervaldan tashqarida
tezda “0” ga intiluvchi yaxshi mahalliylashtirilgan funksiya bo‘lib, bu lokalizatsiya
qilingan signallarni tahlil qilish imkonini beradi. Boshqacha aytganda, WA
avtomatik ravishda harakatlanadigan vaqt chastotasi oynasiga ega, kichik
masshtablarda tor va katta masshtablarda keng.
L
2
(R)
asosiy funksional fazoning
uzluksiz masshtabli almashtirishlar va weyvlet uzatish
ψ(t)
yordamida asosiy
parametrlarning ixtiyoriy qiymatlari - shkalaning faktori va
b
siljish parametrlari
yordamida ko‘rib chiqiladi.
0,5
t
t
,
R,
.
2
b
a
a,b
L R
a
a,b
(1)
Ko‘rib chiqilgan bazisga asosan integral WAni yozamiz:
0,5
*
t
W
f t
*
dt
f t
t dt.
ab
b
a,b
a
a
(2)
(2) dan kelib chiqadiki,
L
2
(R
) dan har bir funksiyani o‘zgarishlarning
superpozitsiyasi va basiz weyvletning siljishi bilan olish mumkin, ya’ni to‘lqinlar
soniga (chastota, masshtab) va siljish parametriga (vaqtga) bog‘liq bo‘lgan
koeffisiyentli “weyvlet to‘lqinlari” ning tarkibiy qismidir. Shunday qilib, ushbu
basizning har bir funksiyasi signalning ma’lum bir chastotasini ham, vaqt o‘tishi
bilan uning lokalizasiyasini ham tavsiflaydi.
Signallarni tahlil qilish uchun weyvletlarni qo‘llaganda doimiy weyvlet
almashtirishlat o‘rinli bo‘ladi. Uning shkalasi faktorining o‘zgarishi
a
va
b
siljish
parametrining uzluksiz o‘zgarishi bilan bog‘liq bo‘lgan uning qisqarishi bu yerda
ijobiy sifatga aylanadi, chunki signal tarkibidagi ma’lumotlarni to‘liq va aniq
taqdim etish hamda tahlil qilish imkonini beradi.
199
Tasvirlar ma’lumot manbai sifatida ko‘rib chiqilganda keng ko‘lamli
muammolar mavjud bo‘lib, ular asosida qaror qabul qilish mumkin. Bunday
muammolarni hal qilish uchun asos sun’iy intellekt tizimlarining yaratilishi bilan
bog‘liq. Ayniqsa faol rivojlanayotgan naqshlarni aniqlash nazariyasida.
Fraktal signalni ajratish uchun fraktal weyvlet ishlab chiqilgan uni
parametrlarining giperbolik bog‘liqligi (aloqasi)ga asoslangan bo‘lib, fraktal
tuzilmalarning hal qiluvchi xususiyati hisoblanadi.
Fraktal signallarni weyvlet qayta ishlash signal buzilishini aniqlash uchun
signallarning strukturasini, shuningdek, ularning mahalliy hududlarini vizual tahlil
qilish imkonini beradi.
Fraktal signallarni weyvlet qayta ishlashning boshlanishi bilan shovqin
yumshatiladi va samarali signal chiqariladi.
Fraktal signallarni qayta ishlashning weyvlet tarkibiy sxemalarini sintez qilish
imkoniyatini ko‘rib chiqish tavsiya etiladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |