Foydalangan adabiyotlar:
1.
Х. Карау, Э. Конвински, П. Венделл, М. Захария.
Изучаем Spark.
Молниеносный анализ данных = Learning Spark: Lightning-Fast Big Data
Analytics (O‘Reilly, 2015). —
ДМК Пресс
, 2015. — 304 с. —
ISBN 978-5-
97060-323-9
.
2.
С. Риза, У. Лезерсон, Ш. Оуэн, Д. Уиллс.
Spark для профессионалов:
современные паттерны обработки больших данных = Advanced Analytics
with Spark. Patterns for Learning from Data at Scale (O‘Reilly, 2015). —
Питер
, 2017. — 272 с. —
ISBN 978-5-496-02401-3
.
3.
Уоррен Р., Карау Х.
Эффективный Spark. Масштабирование и
оптимизация = High Performance Spark. Best Practices for Scaling and
Optimizing Apache Spark. — Питер, 2018. — 352 с. —
ISBN 978-5-4461-
0705-6
.
BIOINFORMASION MA’LUMOTLAR ASOSIDA BIOSIGNALLARGA
ISHLOV BERISH USUL VA VOSITALARI
Hamrayeva Saida Ismailovna
TATU Urganch filial, katta o‘qituvchi
Bioniformatika,
bioniformatikaning
vazifalari,
qo‘llanilish sohalari,
biosignallar va ularning turlari biosignallarga ishlov berish usul va vositalari
keltirilgan
International scientific conference "INFORMATION TECHNOLOGIES, NETWORKS AND
TELECOMMUNICATIONS" ITN&T-2022 Urgench, 2022y April 29-30
368
Kalit so‘zlar:
bioinformatika, biosignal, elektroensefalogramma (EEG),
elektrokardiogramma (EKG), elektromiyogramma (EMG), elektrookulogramma
(EOG), MATLAB
Bioinformatika hozirgi kunda rivojlangan davlatlar ilmiy jamoatchiligi
orasida tez-tez quloqqa chalinib turadigan atamalardan biriga aylanib bo‘ldi.
Vaholanki bir necha o‘n yillar avval biologiya va informatikani bir-biridan alohida
fan sifatida tushunilar edi. Lekin buni qarangki biologiya va informatika
fanlarining ham o‘zaro kesishgan nuqtasi bor ekan. Ana shu nuqtada
bioinformatika fani yuzaga kelgan. Bioinformatika biologik tizimlarda yani
hujayralar, organlar, organizmlardagi axborot jarayonlarini o‘rganadi. Boshqacha
qaliib aytganda Axborotni tahlil qilishning biologik usullarini neyron tarmoqlari,
genetik algoritmlar, noravshan mantiq va boshqalar orqali o‘rganadi. Jumladan
biologik muammolarni hal qilishda kompyuter usullarini qo‘llash, ko‘p miqdorda
biologik ma’lumotlarni tahlil qilish algoritmlarini ishlab chiqish, genomda genlarni
topish
algoritmi,
nukleotid
va
aminokislotalar
ketma-ketligi,
oqsil
molekulalarining tuzilishi, boshqa molekulalar bilan oqsil molekulalarining
komplekslarining tuzilishi kabi biologik ma’lumotlarni tahlil qilish va talqin qilish,
oqsilning faol tuzilishini o‘rganish, biologik ma’lumotlarga tezkor kirish va
boshqarish uchun dasturiy ta’minotni ishlab chiqish, aminokislotalar ketma-
ketligining ma’lumotlar bazasini yaratish kabi bir qator vazifalarni amalga
oshiradi.[1]
Hozirgi rivojlangan dunyoda alohida fanlar katta yutuqqa erisha olmaydi.
Integratsiyalashgan fanlar yoki yo‘nalishlar esa nisbatan ulkan natijalarga erisha
oladi. Shu bois agar biolog o‘z navbatida axborot texnologiyalaridan, dasturlash
tillaridan xabardor bo‘lsa, mehnat bozorida unga bo‘lgan ehtiyojning yuqori
bo‘lishiga va o‘z navbatida katta moliyaviy manbaga erishishiga sabab bo‘ladi.
Ayni vaqtda farmatsevtika, biotexnologiya, meditsina, biokimyo, biofizika,
ekologiya, filogenetika, genetikakabi sohalarda bioinformatika fani va uning
metodlariga bo‘lgan talab kundan kunga ortib bormoqda. Hattoki klassik fanlardan
hisoblangan sistematika, zoologiya, botanika fanlari ham so‘nggi o‘n yillikda
bioinformatikaga tez-tez murojaat qilmoqda. Ayniqsa turlarni aniqlash borasida
bioinformatika usullaridan keng foydalanilmoqda.
Biosignal - tirik mavjudotlarda doimiy ravishda o‘lchanadigan va
kuzatiladigan har qanday signal. Biosignal atamasi ko‘pincha bioelektrik
signallarga murojaat qilish uchun ishlatiladi, ammo u elektr va elektr bo‘lmagan
signallarga tegishli bo‘lishi mumkin. Biosignallar biotizimlar o‘rtasidagi aloqani
ta’minlaydi va ularning xatti-harakatlari to‘g‘risida asosiy ma’lumot manbai
hisoblanadi. Biosignallar, barcha signallar singari, qandaydir energiya bilan olib
borilishi kerak. Biosignallarni to‘g‘ridan-to‘g‘ri ularning biologik manbalaridan
o‘lchash mumkin, ammo ko‘pincha tashqi energiya fiziologik tizim va tashqi
energiya o‘rtasidagi o‘zaro ta’sirni o‘lchash uchun ishlatiladi. Bu bioelektrik signal
deb ham ataladi va tirik mavjudotlardagi fiziologik jarayonlar tufayli paydo
bo‘ladi. Biosignal doimiy ravishda o‘lchanishi va kuzatilishi mumkin. Biosignallar
International scientific conference "INFORMATION TECHNOLOGIES, NETWORKS AND
TELECOMMUNICATIONS" ITN&T-2022 Urgench, 2022y April 29-30
369
turlari sifatida elektroensefalogramma (EEG), elektrokardiogramma (EKG),
elektromiyogramma (EMG), elektrookulogramma (EOG) va boshqalar inson
organizmidagi fiziologik faoliyat tufayli kelib chiqqan biosignallarni olishimiz
mumkin. Barcha turdagi biomedikal tizimlar ta’sir qilish uchun signallarni ishlab
chiqaradi. Signal - bu ob’ektdan kuzatilishi mumkin bo‘lgan parametr. Biosignal
esa har qanday tabiatdagi fiziologik hodisaning tavsifidir. Biosignallar
biotizimlarning asosiy ob’ektlari hisoblanadi. Biosignallarga ishlov berishda
quyidagi vazifalarni amalga oshirish tavsiya etiladi: signal ishlab chiqarish
(terapiya, kalibrlash, nazorat qilish), kodlash va siqish, uzatish (teletibbiyot),
ro‘yxatga olish va o‘lchash (diagnostika), qayta ishlash (filtrlash), transformatsiya
(namuna olish, boshqa bo‘shliqlarda tasvirlash), parametrlarni aniqlash
(xususiyatlarni chiqarish) va tahlil (axborot olish). [2]
Biosignallarga ishlov berishda MATLAB dasturi qulay interfeys hioblanadi.
MATLAB yordamida biosignallarni olish uchun apparat uskunalari bilan interfeys
qilish mumkin. Masalan, Raspberry Pi va Arduino qo‘llab-quvvatlash paketlari
yordamida Raspberry Pi, Arduino va EKGShield singari o‘rnatilgan platformalar
bilan ushbu sensorlardan ma’lumotlarni to‘plash yetarli hisoblanadi. Shuningdek,
EDF, Excel va MAT-fayllaridan saqlangan signallarga kirish va ularni tahlil qilish
mumkin bo‘ladi.
Biosignalni vizuallashtirish va izohlash uchun MATLAB hech qanday kod
yozmasdan vaqt, chastota va vaqt chastotasi domenlarida signallarni tahlil qilish va
tasavvur qilishga yordam beradigan o‘rnatilgan dasturlarni taqdim etadi. Ushbu
imkoniyatlar signallarda mavjud bo‘lgan ma’lumotlarni yaxshilash uchun qaysi
oldindan ishlov berish usullaridan foydalanish mumkinligini tushunishga yordam
beradi.
MATLAB-dagi Signal Analyzer dasturi yordamida vaqt, chastota va vaqt
chastotasi EKG signalini tahlil qilish.
International scientific conference "INFORMATION TECHNOLOGIES, NETWORKS AND
TELECOMMUNICATIONS" ITN&T-2022 Urgench, 2022y April 29-30
370
Python dasturi yordamida biosignallarni chostatsi sxemasi.
Filtrlash. Filtr - bu ba’zi bir kiruvchi komponentlarni kamaytiruvchi yoki
olib tashlaydigan tizim yoki biosignalning xususiyatidir. Ko‘pincha filtratsiya -
biosignal tarkibining o‘zgarishi hisoblanadi. Filtrlar - chiziqli yoki chiziqli emas,
vaqt o‘zgarmas yoki vaqt varianti, sabab yoki sababsiz, analog yoki raqamli,
diskret vaqt (namuna) yoki uzluksiz vaqt, doimiy filtrning passiv yoki faol turi
diskret biosignalning cheksiz impuls reaksiyasi (IIR) yoki cheklangan impuls
reaksiyasi (FIR) turiga bo‘linadi.[3]
Biosignallarni siqish: Biosignal tahlilda ma’lumotlarni uzatish (masalan,
teletibbiyot dasturlarida) yoki uzoq muddatli yozuvlar (masalan, 24 soatlik
monitoring yoki intensiv terapiya) bilan bog‘liq bo‘lsa, ma’lumotlarni siqish
texnikasi katta ro‘l o‘ynaydi. Shaxsiy tibbiy yordamga biosignallarni muntazam
ro‘yxatga olishga (masalan, EKG, EEG) va o‘zgarishlarni ta’kidlashga yordam
beradi. Ushbu protseduralar biosignallarni siqishda qo‘llanilishini tushuntiradi.
Biosignallarni siqish ikki xil usulga ega: yo‘qotishsiz va yo‘qotishli. Keng
tarqalgan arj, zip dasturlari biosignallarni siqishda yo‘qotilgan siqishni usullari
samaraliroq: siqilish darajasi yuqoriroq, ammo asl ma’lumot berilgan og‘ish bilan
tiklanishi mumkin. Biosignallarda chostata ma’lumot siqishni tezligini oshirishga
yordam beradi. EKG signalida asosan tekis segmentlar mavjud, faqat QRS
kompleksi tik. Asl ma’lumotlarning o‘rniga qo‘shni namunalarning farqini saqlash
kerak. Yassi qismlar kichik farqlarga olib keladi. Bu o‘zgarmaydigan uzunlikni
samarali kodlash imkonini beradi yani kichik qiymatlar uchun qisqa kodlardan
foydalanildi.
Shunday qilib biosinallarga ishlov berishda MATLAB va Python dasturlari
yordamida biosinallarni turli jarayonlar o‘rtasida ulanish va ta’sirini, bashorat
qilish tasniflash, boshqarish biologik qayta aloqa tizimlari bilan, vizualizatsiya
qilish signallar, tahlil natijalarni, ma’lumotlar bazalari, bulutli omborlar va
boshqalarga saqlash qulay hisoblanadi
International scientific conference "INFORMATION TECHNOLOGIES, NETWORKS AND
TELECOMMUNICATIONS" ITN&T-2022 Urgench, 2022y April 29-30
371
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.
Baxevanis, AD и Ouellette, BFF, ред. Биоинформатика: Практическое
руководство по анализу генов и белков, третье издание. Wiley, 2005. ISBN 0-
471-47878-4
2.
Keedwell,
Е.
Интеллектуальная
Биоинформатика:
Применение
искусственного интеллекта техники к биоинформатике проблемам. Wiley,
2005. ISBN 0-470-02175-6
3.
Цифровая обработка сигналов. Практическое руководство для инженеров и
научных работников / Стивен Смит. — М.: Додэка-XXI, 2008
Do'stlaringiz bilan baham: |