5-§ Жадвалда маълумотларни кодлаш. Жадвалнинг бош калити
Маълумотлар омбори билан ишлашнинг хусусиятларидан яна бири шундаки, жадвалдаги устунлар ва сатрлар сони канча куп булса, уларни компьютерга киритиш шунча кийинлашади. Бу муаммони хал килиш максадида жадвал элементларини жумлалар сифатида эмас, жумлаларни ифодаловчи кодлар сифатида киритиш мумкин, Масалан, маълумотлар омборида Тошкент трактор заводида ишлаб чикариладиган махсулотларга 35 талаб бор дей- лик. Бу талаблар маълумотлар омборига турлича киритилган булсин. Талабларни киритишда завод номи турли куринишда ифодаланиши мумкин. Масалан: «Тош.тракт. заводи», «Тошкент тракт.зав.», «Тош.трак.з-ди» ва хоказо. Маълумотлар омборидан фойдаланишда «Тошкент трактор заводи» деб ёзсангиз, талаблардан бирортасини хам топа олмаслигингиз мумкин (чунки иборалар айнан бир хил эмас).
6-жадвал
Бундай холларда маълумотларни киритиш устунларида белги ёки жумлалар ўрнига кодлар киритилади ва бир вактнинг узида кодларни курсатувчи (изоҳли) луғатлар берилади (луғатларнинг рўйхати маълумотларни коғозга чиқаришда илова қилиб берилади). Луғатлар шаклан бошқа жадваллардан фарқ, килмайди. Уларда номланишларни, баъзи доимий объектлар — катталикларни бериш мумкин (директор исми, фамилияси, манзил, банк реквизитлари ва бошкалар). Шунингдек, Тошкент трактор заводини 608 коди билан белгилаб, талаб жадвалида бу заводга тегишли булган барча устунларда 608 кодини ишлатишимиз мумкин ва талаблар лугати жадвалига куйидаги сатрни киритамиз:
608 — Тошкент трактор заводи.
(Агар оператор 608 урнига 708 ёки 609 сонини киритса, у бошка номдаги манзилга тушади ёки хеч нарса топа олмаслиги мумкин).
Худди юкоридаги сингари «ходимлар» ахволи ва хоказоларни хам кодлаш мумкин. Кодланган жадвални тузишда «катта хисобчи»ни 08 коди билан белгилаган булсангиз, бу код ягона булиши ва кодлардаги ракамлар сони муайян килиб белгилаб олинган булиши асосий шарт хисобланади.
Қандай маълумотлар кодланади ва уларни кодлаш кандай булади?
Бу маълумотларнинг хусусиятлари маълумотлар омбори яратувчисининг олдига куйган максади ва унинг имкониятларига боглик.
Жуда куп ахборотларда (ташкилотлар, махсулот турларини ишлаб чикариш, турли мутахассисликлар ва х.к.) давлат классификаторлари ишлатилади ва бошка холатларда кодларни ишлатиш яратувчининг хохишига кура амалга оширилади.
Жадвалда хар бир ёзув узининг бош калитига эга булиши ва унинг киймати ягона булиши керак. Масалан, телефон маълумотномасида телефон номери бош калит булиб хизмат килади. Бош калитни, купинча 6ирламчи калит деб хам аташади.
Бош калит иккита хоссага эга булиши керак:
1. Устундаги ёзувнинг ягоналиги. Калитдаги киймат узгармаслиги лозим.
2. Куп маъноликка йул куймаслик. Устундаги бирорта белгини узгартириш мумкин эмас, акс холда бош калит узгаради.
«Талабнома» жадвалидаги талаб номери бош калит булиб хизмат килади. Жадвалда талаб номерини курсатадиган икки ва ундан ортик бир хил ёзув булиши мумкин эмас, акс холда жадвал маънога эга булмайди.
«Ходимлар жадвали»нинг бош калити булиб Ф.И.Ш. (фамилияси, исми, шарифи) устуни хизмат кила оладими? Йук, албатта. Чунки бир ташкилотда бир хил фамилияли бир нечта киши ишлаши мумкин. Шу босс, бош калит сифатида уларнинг табель номерларини олиш уринли булади. Зеро, бош калит биринчи талабга кура маълумотни топиш характерига эга булиши лозим. Аксарият холларда, универсал жадваллар бир-биридан бош калитларига кура фарқ килали.
Савол ва топшириқлар
1. Жадвалда ахборотларни кодлаш нима? Мисол келтиринг.
2. Жадвалнинг бош калити деганда нимани тушунасиз?
3. Бош калитга кандай талаблар куйилади?
6-§ Маълумотлар омборига реляцион ёндашиш муаммолари
Олдинги параграфларда танишиб чикилган маълумотлар омборини яратиш хусусиятларидан фойдаланиб, ахборот тизимларини тузишга киришамиз. Масалан, олдинги параграфда курилган маълумотлар омбори «Талабнома» топшириги билан боглик, учта жадвал «Талабнома», «Талабгорлар луғати» ва «Махсулотлар лугати»ни уз ичига олади.
Маълумотлар омборини яратувчилар маълум доирада жадвал тузиш ва уларнинг сонини танлашни амалиётда мустакил хал килишади (тизимни турли хил усулларда лойихалаш мумкин). Бунда кузланган асосий максад — жадваллар микдорининг мумкин кадар минимал булиши ва турли холатларни хисобга олган холда жадвалларни нормаллаштиришга эришишдир.
Бунинг мохияти нимада? Маълумотлар омборидан унумли фойдаланиш учун ундаги ахборотларни излаш ва улардан фойдаланиш кулай булиши керак. Акс холда кузланган максадга эришиш урнига маълумотлар урнини топиш учун вакт сарфлашга тугри келади. Иерархик ёки тармокли тузилишга эга булган маълумотларни реляцион куринишга утказиш жараёни нормаллаштириш дейилади.
Сиртдан караганда бу жараён жуда содда куринсада, уни амалга ошириш анчагина мураккаб вазифадир. Нормаллаштириш жараёнини «Талабнома» жадвалини яратиш мисолида куриб чикамиз.
Маълумки, маълумотлар омборини яратишда жадвалнинг асосий калити булиши керак. Керакли ахборот ана шу асосий калитга кура изланади. Юкорида курсатилган жадвалга «Талабгорнинг реквизитлари» деб аталадиган сатр киритилиб, унинг киймати талаб гoр кодининг киймати билан анишпанади. Лекин талаб номери жадвал калитига боглик, эмас. Бундай холларда ахборотнинг йуколиши руй беради, чунки бирор талабгор номери йуқотилса, у билан бирга талабгорнинг реквизитлари хам йукотилади. Яна бир муаммо шундаки, бир хил реквизитларни унлаб (балки юзлаб) марта киритиш натижасида нафакат ортикча ишни бажаришингиз, балки куплаб хатоликларга йул куйишингиз мумкин.
Шунинг учун, «Талабнома» жадвалидан «Реквизитлар» устунини олиб, уни талабгор номи билан Ltaklif лугатига киритамиз.
Бу лугатда муайян талабгорнинг реквизитлари бир марта курсатилади. Келгусида бу реквизитлар нафақат «Талабнома» файлида, балки талабгорнинг коди булган бошқа файлларда хам ишлатилиши мумкин.
Етарли кўникмага эга бўлган одам маълумотларни нормаллаштиришни амалга ошира олади. Бунда энг асосийси, бош калит билан бевосита боғланмаган устунларни йўқотишдир.
Фойдаланувчилар маълумотларни нормаллаштиришда, жадвалдаги устунлар сонини белгилашда қийинчиликларга дуч келишади.
Мисол тарикасида тузилиши бўйича реляцион тизимга эга бўлган ходимлар туғрисидаги маълумотлар омборини кўриб чикамиз.
Бу файлдаги хар бир ёзув аник ишчига тегишли маълумотлардан иборат.
Маълумотлар омборида имкони борича купрок, маълумотлар берилиши лозим. Лекин маълумотлар турли ходимлар учун турлича булади. Масалан, олдинги иш жойи, хизмат вазифасида силжиши, хизмат сафарлари, илмий унвонлари, касалликка чалиниши ва бошкалар. Умуман олганда, сатрлар сонини максимал килиб олганда, барча курсатилган кисмларни жадвалга («Ходимлар» файлига) киритиш мумкин. Масалан, бирор олим 30 тача мукофотга эга булсин. У холда «Ходимлар» ra 60 устун киритиш керак: САНА 1, КОД 1, САНА 2, КОД 2, ... бу ерда сана — мос холда мукофот берилган санани, код — мукофот кодини англатади. Лекин бу сатр купчилик ёзувларда буш колиб кетади.
Объектнинг хар хил хажмдаги ахборотга эга элементлари тцкрорланадиган гурухлар дейилади. Агар хар бир такрорланадиган гурух учун уз калитига эга булган алохида жадвал хосил килинса, масалани ечиш осонлашади. Масалан, учта устундан иборат MUKOFOT жадвалини тузиш мумкин:
Бу жадвалда Номер + Сана жадвалнинг бош калити хизматини ўтайди
Маълумотлар омборига бир вақтнинг ўзида мукофотлар номлари ва кодлари берилган LMUKOFOT луғати киритилади. Унда мукофотларни куйидагича кодлаш мумкин:
01 — Нобель мукофоти, 02 — Беруний мукофоти, 03 — Зулфия мукофоти, 04 — Хамза мукофоти,....
Маълумотлар омборини бошкариш дастурида «Ходимлар» ва (LMUKOFOT ни уз ичига олган) MUKOFOT файлини бирлаштириш мумкин.
dbf файлларидаги маълумотларни шартли равишда икки rypyx;— га ажратиш мумкин: узгарувчан ва доимий маълумотлар. Бу гурухлар факат маълумотларни кайта ишлаш ва уларнинг янгиланиш частотаси билангина бир-биридан фарк килади.
Миьлумотлар омборидаги узгарувчан маьлумотлар энг куп кулланиладиган маълумотлар хисобланади. Чунки улар тез-тез узгартириб турилади (баъзан хар куни ёки хафтада бир марта). Масалан, металларни кайта ишлаш махсулотларига булган талаблар файлида доимий узгариш бўлиб туради. Бундай ахборот тизимларида қотишма турлари кам ўзгаради, лекин унинг металлдаги ташкил этган қисми (фоизи) ўзгариб туради.
Баъзи параметрлар — номланиши, ўртача оғирлиги, иссиклик сиғими ва бошқалар узок муддат ўзгармай колади. Улар маьлумотлар омборидаги доимий маьлумотлар деб аталади.
Реляцион жадвалга катта хажмга эга булган маълумотларни киритишда баъзи сатр кийматларини бир неча бор карта ишлатиш холлари учраб туради. (Масалан, фирмаларнинг кодлари, талабгорнинг реквизитлари ва х,.к.)
Купгина дастурларда такрорланадиган гурухларни киритиш технологиялари мавжуд ва,улар оркали берилган ахборотларнинг бирортаси йукотилмасдан сатрларга ўтказилади.
Масалан, MS Office пакетидаги Excel дастуридан фойдаланиб, маълумотлар омбори тузишда берилган сатр ёки устундаги қийматларни карта киритишда «Копировать» буйругидан фойдаланиш мумкин. Бу буйруқ, орқали бирор катакчадаги кийматлар буферга (вактинчалик сақлаш учун)ўутказилади. Буферда сакланаётган маълумотни эса куп марта ишлатиш мумкин. Бунинг учун киймат киритиладиган катакча танланиб, «Вставить» буйругининг берилиши етарли.
Худди шунингдек, «Копировать» буйруғи ёрдамида маълумотлар гурухи нусхаланиши мумкин.
Савол вa топшириқлар
1. Маълумотлар омборига реляцион ёндашиш муаммосининг мохияти нимада?
2. Узгарувчан ва доимий маълумотлар нима? Уларнинг ухшашлик ва фаркли томонларини тушунтиринг.
3. Маълумотларни нормаллаштириш нима? Унинг ахамиятини тушунтиринг.
4. Маълумотларнинг такрорланадиган гурухи хакида гапириб беринг.
Боб бўйича такрорлаш машқлари
1. Куйидаги фикрлардан кайсилари туғри:
а) маълумотлар омбори деганда кандайдир соха буйича тупланган маълумотлар мажмуи тушунилади;
б) маълумотлар омбори компьютер қурилмаси хисобланади;
в) маълумотлар омборини яратишдаги асосий максад маълумотларни компьютерда саклашдир.
2. Куйидаги фикрлардан кайсилари нотугри:
а) объект ва катталик тушунчалари айнан бир нарсани англатади;
б) объектга турли предметлар, хатто абстракт тушунчалар хам мисол булади;
в) катталик объектнинг кандайдир кийматини курсатади.
3. Куйидаги фикрлардан кайсилари тугри:
а) маълумотлар омборини бошкариш тизимлари ихтиёрий мазмундаги маълумотлар омборини кайта ишлайди;
б) маълумотлар омборини бошкариш тизимлари дастурлар мажмуидан иборат;
в) маълумотлар омборини бошкариш тизимларида компьютер курилмаларига мурожаат масалалари хам каралади.
4. Куйидаги фикрлардан кайсилари нотугри:
а) маълумотлар сонли ва белгили турларга булинади;
б) мантилий маълумотлар белгили маълумотлар таркибига киради;
с) мантикий маълумотлар факат иккита — рост ёки ёлгон кийматларидан факат биттасини олади;
г) бутун, каср, хатто хакикий сонлар хам сонли маълумотга мисол булади.
5. Куйидаги маълумотлардан олден сонлиларини, кейин белгилиларини кучириб ёзинг:
а) «Ватан» б) 57 в) «27+69»
г) 45,39 д) «...» е) «35»
6. Қуйидаги фикрлардан қайсилари туғри:
а) маълумотлар 3 хил куринишда сакланади.
б) маълумотларнинг иерархик ва тармокли кўриниши айнан бир нарса;
с) маълумотларнинг реляцион куриниши жадвал куринишдан иборат.
7. Куйидаги фикрлардан кайсилари нотуғри:
а) dbf файллари маълумотлар омборини ифодалайди;
б) dbf файлларини компьютердаги барча дастурлар кайта ишлай олади.
а) маълумотлар 3 хил куринишда сакланади;
с) компьютерда dbf файла булмаса, компьютер ишламайди.
8. Куйидаги фикрлардан кайсилари тугри:
а) маълумотлар омборига киритилаётган суз ёки жумла урнига унинг кандайдир кодини киритиш мумкин;
б) маълумотлар омборидаги маъноси турлича бўлган бир нечта иборани бир код оркали ифодалаш хам мумкин;
в) маълумотлар омборининг бош калити деганда унинг кандайдир сатри тушунилади;
г) маълумотлар омборида бош калитнинг булиши шарт;
д) маълумотлар омборида бир нечта устун элементлари бош калит вазифасини бажаради.
9. Куйидаги фикрлардан кайсилари тугри:
а) маълумотлар омборига реляцион ёндашиш муаммоси компьютер курилмалари билан боглик, муаммоларни ўрганади;
б) маълумотлар омборида қиймати ўзгариб турадиган ва доимий — ўзгармайдиган устунлар бўлади;
в) маълумотларни кодлаштириш деганда маълумотлар омборидан ортикча устунларни учириш тушунилади;
г) иерархик ва тармокли маълумотларни реляцион куринишга келтириш мумкин;
д) маълумотлар омборининг айнан 6ир хил сатрларига такрорланадиган гурухлар дейилади.
10*. Бувангиз, бувингиз, онангиз, отангиз, ака-укангиз ва опа- сингилларингиз тугилган кунлари, ишлаш ва укиш жойлари курсатилган маълумотлар омборини тузинг. Маълумотлар омборини маълум устунлар буйича тартибланг ва маълумотлар омборига мурожаат қилишга доир мисоллар келтиринг.
11*. Гурухингизда ўқиётган талабаларнинг ёши, яшаш манзили, буйи, оғирлиги кўрсатилган маълумотлар омборини тузинг. Маълумотлар омборини алифбо буйича тартибланг.
12*. Гурух журналига кура талабаларнинг информатика, математика, физика ва тарихдан узлаштиришлари хакидаги маълумотлар омборини тузинг. Маълумотлар омборидан факат: а) «аъло»га ўқийдиган; б) «аъло» ва «яхши» бахоларга ўқийдиган талабаларни излаш учун маълумотлар омборига мурожаат килинг.
13*. Дустларингиз фамилияси, исми; яшаш манзили ва телефон ракамлари курсатилган «Телефон маълумотномаси» маълумотлар омборини тузинг. Маълумотлар омборини алифбо буйича тартибга келтиринг.
14*. Беш номдаги сабзавотнинг номи, бозордаги нархи ва рангини ифодалайдиган маълумотлар омборини тузинг. Уларни узингиз танлаган параметрлар буйича тартибга келтиринг.
15*. Сиз укиётган академик лицей ёки касб-хунар коллежида дарс бераётган укитувчилар (масалан, уларнинг олтитаси)нинг фамилияси, исми, шарифи, ёши ва олиб бораётган фани хакидаги маълумотлар омборини тузинг. Маълумотлар омборини тартиблаш буйича мисоллар келтиринг.
АХБОРОТ ТИЗИМЛАРИНИ ТУЗИШ ВА УЛАРДАН ФОЙДАЛАНИШ
Ахборот тизимлари деганда ахборотни саклаш, излаш, турларга ажратиш, уни карта ишлаш принциплари, усуллари, воситалари тушунилади.
Ахборот тизими асосида омбордаги маълумотларни тартиблаш, автоматик излаш, маълумот алмашиш мумкин. Бу тизим асосида билимлар омборини бошкариш тизимлари яратилади.
Ушбу бобда кнсорида айтилганлар билан бирга сунъий интеллект тушунчаси ва унинг ёрдамида ташкил килинадиган эксперт тизим- лари урганилади.
1-§ Ахборот тизимлари хақида тушунча
Катта хажмдаги ахборотни сақлаш — у изланганда тез топиладиган ва ундан фойдаланганда самара берадиган булган такдирдагина, ўзини амалий жихатдан оклайди.
Майкл Леск
Ахборот тизимидан олден «Тизим нима?» деган саволга жавоб берайлик.
Тизим (система) деганда, ягона максад йулида бир вактнинг узида хам яхлит, хам узаро богланган тарзда фаолият курсатадиган бир неча турдаги элементлар мажмуи тушунилади.
Турли элементлардан ташкил топган ва турли мақсадларга хизмат қилувчи тизимларга мисоллар келтирамиз:
Информатикада «тизим» тушунчаси купрок техник воситалар ва дастурлар тупламига нисбатан ишлатилади.
Компьютернинг техник кисмини «тизим» деб тасаввур этиш мумкин. Шунингдек, хисоботларни тайёрлаш ва электрон хужжатлар окимини бошкариш каби амалий вазифаларни хал килишга мулжалланган дастурлар тупламини хам «тизим» деб хисоблаш мумкин.
Хўш, бундай вазиятда «Бу ахборотлардан кандай фойдаланиш керак?» деган табиий савол туради.
Бундай саволга жавоб беришда маълум кетма-кетликда иш юритишимиз лозим булади. Шунинг учун ишни ахборотни олиш, уни сақлаш ва бир жойдан бошка жойга узатишдан, яъни ахборот тизимларидан бошлаймиз. Белгиланган максадга эришиш учун ах- боротларни шакли ва мазмунига кура турларга ажратиш, уларни сакдаш, излаш ва кайта ишлаш принципларига, кайта ишлашда кулланиладиган усуллар, шахслар хамда воситаларнинг узаро боғланган мажмуига ахборот тизими (АТ) дейилади.
Ахборот тизимининг асосий вазифасига берилган турдаги ахборотни излаш, уни карта ишлаш ва киска вакт ичида керакли жойга узатиш масалаларини хал килиш киради. Компьютер ахборот тизими билан самарали ишлайдиган электрон курилмадир
Шахсий компьютерлар хисоблаш техникасининг янги турдаги воситаси хисобланади. Улар юкори даражада пишиклиги, ихчам
куриниши, кам энергия сарфлаши ва мобиллиги билан ажралиб туради. Ахборот тизимида кулланиладиган воситалар намуналари а) CD — ROM, б) Видео адаптер) 4- расмда келтирилган.
Уларнинг бу хусусияти автоматлаштирилган ишчи жойлари яратиш имконини беради. Бундай автоматлаштирилган ишчи жойлари давлат бошкарув рганлари,лойиха - конструкторлик бюролари, саноат ва кишлок хужалиги ташкилотлари, тиббиёт ва укув муассасаларида кенг кулланилади.
ХХ асрнинг иккинчи ярми, хусусан 60-йидларда фантехника тараккиёти мисли кўрилмаган даражада тезлашиб кетди. Бу эса, уз урнида ахборот окимининг купайишига олиб келди. Масалан, ХХ асрнинг охирги йилларига келиб, дунёда бир кунда чоп этиладиган газета ва журналлар сони 100000 дан ошиб кетади. Тасаввур этиш кийин эмаски, буларни укиб чикишга инсон умри етмайди. Компьютерлар эса ахборотларни укиш, эшитиш, куриш ва кайта ишлашда фойдаланувчига максимал кулайликлар яратади.
Компьютерларнинг такомиллашуви дунёдаги барча узгариш ларни уз ичига камровчи ягона ахборот тизимини яратишга имконият яратди. Агар ўтган асрнинг 60 — 70- йилларида ахборотлар турига караб алохида-алохида карта ишланган булса, 80-йиллар охирига келиб улар яхлит бир куринишда — интеграллашган ахборот тизимларига бирлаштирилди. 1983 — 85- йилларда яратилган ва хозирда кенг таркалган интеграллашган тизимлар — Symphony, Framework, Lotus 1, 2, 3 ва бошкалар бунта мисол бўлади.
Корхонанинг маълумотлар омборида корхонанинг штат рўйхати, ишчи ва хизматчилар хақидаги маълумотлар, иш жадваллари, моддий бойликлар, хом ашё ва керакли қисмларни келтириш, омбордаги жамгармалар, тайёр махсулотларни чиқариш, буйруқлар, фармойишлар ва бошқа маълумотлар сақланади. Агар маълумотлар бир омборда булса, уларни маълумотлар омборини бошқариш тизимлари ёрдамида қайта ишлаш мумкинлиги олдинги бобда айтиб ўтилди. Лекин маълумотлар бир нечта компьютерларда, хатго турли жойлардаги компьютерларда жойлашган бўлса-чи? Бунда бирор маълумотдаги кичик ўзгариш бошқа жойдагиларининг кескин ўзгаришига олиб келиши мумкин. Масалан, бирор ишчи мансабини кўтариш хаидаги буйруқ, нафақат шу ишчининг шахсий ишидаги ўзгаришга, балки иш хақини тўлаш кайдномалари, корхонанинг иш хақларидаги маълумотлар, дам олиш таътили гpaфиклари ва шу каби хужжатларнинг ўзгаришига олиб келади.
Ахборотлар турли жойлардаги компьютерларда сакданганда тақсимланган мамумотлар омборидан фойдаланилади. Бунда бирор ахборотдан фойдаланиш учун компьютерлар бир-бири билан ахборот тармоғи деб аталувчи алока тизимлари орқали бирлаштирилади.
Барча ахборот тизимларида ахборотларни саклаш, узгартириш ва карта ишлаш учун олдинги бобда урганилган маълумотлар омборидан фойдаланилади. Ахборот тизимлари ва маълумот омборлари ўртасида қатьий чегара йўқ. Хар қандай ахборот тизимида бирор-бир мақсад учун яратилган маълумотлар омбори ишлатилади.
Маълумотлар омборини яратишнинг энг мухим хоссаларидан бири ахборотнинг аниқлигидир. Албатта, компьютерга киритилаётган маълумотларда хатоликлар руй бериши мумкин. Шу боис, ахборот тизими хатоларни тузатиш ва ташхис қилиш воситаларига эга бўлади.
Кўпгина маълумотлар бир ёки бир неча файлга киритилишига карамай, ўзаро мантиқан боғланишга эга бўлади.
Хар бир ахборот тизимида стандарт назарий воситалар мавжуд булиб, уларнинг вазифасига киритилаётган маълумотлардаги мантиқий ва синтактик хатоларни аниқлаш ва улар хак;ида фойдаланувчига хабар бериш киради.
Ахборотлар тизимида муайян сатрга киритиладиган маълумотлар учун у қабул қиладиган қийматларнинг шартлари курсатилади. Киритиладиган элементлар ушбу шартни каноатлантирмаса, тизим бу хакда маълумот беради ва уни омборга киритмайди. Бундай холга маьлумотларни чегириш дейилади.
Бундан ташқари, арифметик хатоликлар хам учраб туради. Арифметик хатоликлар даражасини белгилаш анча мураккаб иш хисобланади. Бирор амал натижасини хисоблашда унинг аниклик даражаси (каср кисми, вергулдан сунг нечта ракам олиниши)ни белгилаш фой даланувчининг хохишига боғлик ва у тез-гез ўзгариб туради. Шунингдек, матнли маълумотларни киритилаётганда, Мухамедов А.Т. урнгa Мухамедов А.П. ёзиб кетилиши мумкин. Бундай холда ахборот тизимининг ишончлилиги пасайиши мумкин. Бундай холларнинг олдини олиш учун махсус дастурларни қуллашга туғри келади.
Савол ва топшириқлар
1. Ахборот тизими деганда нимани тушунасиз?
2. Ахборот тизимларининг асосий хусусиятлари ва вазифаларини айтиб беринг.
3. Кандай интеграллашган тизимларни биласиз? Уларни санаб ўтинг.
4. Тақсимланган маьлумотлар омбори хақида гапириб беринг.
5. Маьлумотларни чегириш деб нимага айтилади?
6. Ахборотнинг аншқлиги нима?
2-§. Омбордаги маълумотларии тартиблаш
Ахборот тизимлари жуда куп вазифаларни бажаради. Бундай вазифалар ичида асосийси ахборотларни туғри тартиблашдир. Чунки компьютердаги маълумотларни бехато излаш ва уларни маълум белгиларига кўра карта жойлаштириш учун улар тартибланиши лозим.
Маълумотлар қиймати ва форматини фойдаланиш учун қулай холатга келтириш жараёнига маьлумотларни тартиблаш дейилади.
Тартиблаш асосида маълумотларни тасвирлаш усуллари хакида бирор келишишнинг киритилиши ётади. Бундан келиб чикиб, матнли файлларни «тартибланмаган» ёки бошқача айтганда, «ёмон тартибланган», автоматик холда қайта ишланмайдиган ахборотларни ўзида сақлайдиган файллар деб тушуниш мумкин.
Компьютерда маълумотларни тартиблаш белгиларнинг кодига кура амалга оширилади. Масалан, «А» харфининг коди «Б» харфининг кодидан кичик булганлиги сабабли тартиблашда «А» харфи «Б» харфидан олдин жойлашади,
Гурух, журналида талабаларнинг фамилияси алифбо тартибида ёзилган булса, унда куйидагича кетма-кетликни курасиз:
Азизов Б.
Ботиров Ш.
Каримов А.
Сафоева А.
Косимова Г.
Хакимов Ж..
Ушбу фамилияларни компьютерда тартиблашда «Х» харфининг коди «Б» харфининг кодидан кичик бўлганлиги сабабли ундан олдин жойлашади ва қуйидагича кетма-кетликни хосил килади:
Хакимов Ж.
Азизов Б.
Ботиров Ш.
Қосимова Г.
Каримов А.
Сафоева А.
Бундан компьютерда харфларни туғри кетма-кетликда тартиблаб булмас экан-да, деган хулоса келиб чикмаслиги керак. Тартиблашда лотин алифбоси ва рус алифбосидаги барча харфлар туғри кетма-кетликда жойлашади, факат ўзбек тилидаги «ў», «қ», «ғ», «ҳ» харфлари «тартибни бузади», Умуман, компьютерли тартиблашда белгилар қуйидагича ўринга эга бўлади:
1) махсус белгилар;
2) ракамлар;
3) лотин алифбоси харфлари.
4) кирилл алифбоси харфлари.
Савол ва топшириқлар
1. Маьлумотларни тартиблаш ҳақида гапириб беринг.
2. Маьлумотларни тартиблашнинг маьлумотларни тасвирлаш усулига боғлиқлигини тушунтиринг.
3-§ Ахборотии автоматик излаш
Маълумотлар омбори билан ишлашнинг муайян усуллари ҳақида олий ўқув юртларида тўлароқ, маълумот берилади. Компьютерда арифметик ва мантилий амалларни бажариш катта махорат талаб қилмайди. Масалан, агар компьютерга бирор ташкилот ходимларини ойлик маошларининг курсаткичлари киритилса, ходимларнинг маошларини хисоблаш ва харажат турларини белгилашни бир зумда амалга ошириш мумкин. Лекин механик хисоблашлар ахборот тизимларининг асосий вазифаси эмас. Бошқача айтганда, ахборот тизимлари оддий хисоблаш ишлари учун эмас, маълумотларни автоматик излаш ва танлаш (саралаш) масалаларини хал қилишга мўлжалланган.
Ахборотни излаш нима? Бу саволга жавоб бериш учун бир мисолни кўриб чиқамиз. Айтайлик, кутубхонадан Абдулла Кодирийнинг «Ўтган кунлар» романини излаяпсиз. Бу китобни излашни кутубхонадаги алифболи каталогдан бошлайсиз ва унда факат муаллиф номига эътибор берасиз. Карточкалар ичидан бир неча «А. Кодирий»ларни топасиз, улардан китоб номини излайсиз. Шу тартибда изланилаётган китобнинг бор ёки йуклигини аниқлайсиз.
Умуман, кутубхонадан керакли адабиётни излашда алифболи каталог, тизимли каталог, муаллифлар исм ва шарифлари буйича каталогдан фойдаланилади.
Ҳозирги даврда ахборотларни излаш ва саралаш амаллари шунчалик ранг барангки, уларни санаб чикиш у ёқда турсин, турларга ажратиш хам мушкул. Ахборот тизимлари ўзи хизмат қиладиган соха доирасидаги белгиланган xар қандай саволга жавобни автоматик излашга ва топишга мўлжалланади. Одатда, излаш шарти факат фойдаланувчининг хохишига боғлик бўлади. Бериладиган саволлар компьютерга киритилган маълумотлар билан узвий боғ ланган бўлади, акс холда бериладиган саволлар жавобсиз қолиши табиий.
Ахборотни излаш жараёнини ахборот тизимларида андозалар оркали амалга оширилади. Андоза кўриниши турли дастур учун турлича булиши мумкин. Қуйида маълумотларни излашнинг асосий бошкариш менюси келтирилган.
Андоза асосида ишлаш тартибини асосий бошқариш менюси орқали қуйидагича белгилаш мумкин:
Биринчи қатор
танланганда, асосий калит (сўзлар) экранда ҳосил бўлади ва фойдаланувчи
улардан кераклисини PgUp, PgDn, ,
¯, ®, ¬ ва х. к. тугмачаларидан фойдаланиб танлайди. Керакли
калит танлангач, унга мос андоза экранга чикади (яъни иш тартиби ўрнатилади),
сунгра (лозим булса) андозадаги ахборотларни ўзгартириб ёки ўзгартирмаган холда
ундан фойдаланилади.
Савол ва топшириқлар
1. Ахборотни автоматик излашнинг хусусиятлари хақида гапириб беринг.
2. Ахборот тизимлари қандай масалаларни хал қилишга мўлжаланган?
3. Ахборот тизимларида ахборотниқ кайта ишлаш қандай амалга оширилади?
4. Ахборотни излаш андозалари хақида гапириб беринг.
4-§ Ахборотларни кўриб чиқиш ва индексли файллар
Маълумотлар омборидан керакли сатрни тез топиш учун жадвалдаги маълумотлар берилган калит буйича тартибга келтирилади (алифбо буйича, кийматларнинг камайиши ёки ортиши буйича).
Телефон маълумотномасидан иборат қуйидаги жадвал, бош калит (телефон номери) қийматининг ўсиши бўйича тартибланган:
Жадвалдан керакли телефон номерини топиш учун саралаш бош калит бўйича олиб борилади. Агар бош калит алифбо бўйича тартибланган булса, керакли абонентни тез топиш мумкин, акс холда излаш васити анчага чўзилиб кетиши мумкин.
Маълумотлар омборидаги рўйхатни турли калитлар асосида тартиблаш мумкин. Хатто, тартиблаш калитларини бир неча маълумотлардан тузиш хам мумкин. Масалан, лицейда ўқийдиган талабаларни олдин гурухлар (GURUH) буйича, кейин гурухларда фамилияси (FAMILIYA) буйича тартиблаш мумкин.
У холда тартиблаш калити GURUH + FAMILIYA дан ташкил топади ва GURUH бош сатр хисобланади.
Маълумотларни компьютерда саралаш анчагина вақтни талаб қиладиган жараён хисобланади. Шунинг учун ахборот тизимини яратувчи саралашнинг оптимал вариантини излаб топиши керак.
Бу муаммо қуйидагича хал қилинади. Бошланғич жадвални ўзгартирмасдан, хар бир саралаш калити учун индексли файл белгиланади. Индексли файлга калитнинг қиймати (масалан, rypyx, ва фамилия) ёзилади (улар тартибланган бўлади). Хар бир қиймат дастлабки жадвалда ўз тартиб номерига эга. Тизимда излашни индексли файлнинг керакли калитина топгач, дастлабки жадвалга мурожаат қилади ва изланган сатрни ўз номери бўйича экранга чикаради. Хар кандай dbf файла учун ихтиёрий сондаги индексли файлларни яратиш мумкин. Бундай холда файлнинг ўзига индексланган файл дейилади. Хар бир индексли файл муайян индексли калит (яъни бош калит) гa эга бўлади. Индекслаш тизими маълумотлар омборида маълумотларни кўриб чиқиш ва излашнинг бир неча баробар тезлашишига имкон беради.
Савол ва топшириқлар
1. Маьлумотларқкандай тартибга келтирилади?
2 .Қандай холда изланган маьлумот тез топилиши мумкин?
3. Индексли файл нима?
4. Индексли файлнинг ахамиятини тушунтиринг.
5. Индексли файлга зга бўлган маьлумотлар омборига мисол келтиринг.
5-§. Ахборот тизимларининг туркумланиши
Ахборот тизимини яратиш ва ундан фойдаланиш кўйиладиган мақсадга мувофиқ бўлиши лозим. Акс ахолда ундан фойдаланиш маънога эга бўлмайди. Шу маънода маълумотлар омборларини умумий бир турда тасниф қилиш мушкул. Баъзи тизимлар эса, умуман тасниф қилинмайди.
Бажарадиган вазифасига кўра ахборот тизимларининг икки турини ажратамиз ва уларнинг мазмуни билан танишиб чиқамиз.
Маълумотлар омборларини шартли равишда икки турга ажратиш мумкин: биринчиси — фойдаланувчилар учун бирор ташкилот (ўкув муассасаси, хусусий шахс ва х,.к.) ёки фирма томонидан яратилган ва умумий бўлган маълумотларни берувчи тизимлар; иккинчиси — маълум дастур асосида маълумот берувчи маълумотлар омборини яратиш.
Биринчи турдаги маълумотлар омбори қўйилган масалаларга аниқ жавоб бера олади ва уларга шартли равишда ахборот- маълумотномали тизимлар, ахборот-излашли тизимлари ва маълумотларни тезкорқайта ишлаш тизимларини киритиш мумкин.
Ахборотларни изловчи тизимлар (маълумотномалар) тупланган билимларни йиғиш, рўйхатлаш, турларга ажратиш ва ундан фойдаланиш имконини беради (масалан, телефон маълумотномалари, ходимлар хақда маълумотлар ва х.к). Бундай маълумотлар омбори янги билимлар манбаи вазифасини бажариши хам мумкин.
Маълумотларни тезкор кайта ишлаш тизимлари кўпгина амалий масалаларни хал килиш, ишлаб чикаришни бошқариш, бухгалтерия хисоботи ва хоказоларни хал қилишга мўлжалланган бўлади.
Хажми ва маълумотларидан фойдаланишга кўра ахборот тизимлари қуйидагиларга ажаратилади:
• автоном ёки «шахсей» ахборот тизимлари;
• «файл-сервер» технологияси бўйича қурилган оддий тармоқли ахборот тизимлари;
• «клиент сервер» тузилишига эга қувватли ахборот тизимлари.
Энди фактографик тизимларни таърифлашга ўтамиз.
Кўриниши содда ва кўйилган масалаларга ягона, аниқ ечимни кўрсата оладиган тизимлар фактографик тизимлар дейилади.
Фактографик тизимларни универсал ва махсус тизимларга ажратиш мумкин.
Универсал тизимлар турли сохалардаги хар кандай маълумот билан ишлаши мумкин. Бу тизимда асосий вазифа киритилган маълумотлар омборидан туғри фойдалана олишдир. Универсал тизим маълум маънода телевизорга ўхшайди, чунки у хамма нарсани— хоккей уйини, симфоник концерт, бадиий фильм ва бошқаларни кўрсатаверади.
Лекин инсоният фаолиятининг кўпгина сохаларида универсал тизимлардан фойдаланиб бўлмайди. Масалан, самолётдаги жойларни олдиндан белгилаш тизимларида (минглаб йўловчилар, юзлаб йуналишлар ва х.к.) универсал усуллардан фойдаланиб бўлмайди. Бундай тизимлар учун махсус маълумотларни киритиш, излаш,қайта ишлаш ва чиқариш алгоритмлари лойихаланади ва барча маълумотларнинг хусусиятлари хисобга олинади. Бундай холларда хар бир қўйилган масалага мослаб тизимлар яратилади. Бундай тизимдаги маълумотлар тез-тез ўзгариб туради ва улар турли сохаларда ишлатилиши мумкин (масалан, моддий ишлаб чикариш, банк ишлари, криминалистика, илмий изланишлар ва х,.к.). Унда ўрганиладиган фактлар хам хақиқий дунёнинг объектлари хақидаги аниқ, қийматли маълумотлардан иборат бўлади.
Фойдаланувчи томонидан турли мазмунга эга булган маълумотлар (масалан, мақола, китоб, реферат, қонун матнлари, меъёрий х ужжатлар ва х.к.), одатда, тартибсиз жойлашган бўлади. Ахборот тизимлари бундай маълумотлар ичидан берилган саволга ягона ва бир қийматли жавоб топиб бера олмайди. Улар хужжатли тизимлар деб аталади.
Тизимнинг мақсади, одатда, фойдаланувчининг суровига кўра уни қаноатлантира оладиган даражада жавоб беришдир. Масалан, «кучланиш» сўзи ишлатиладиган барча мақолалар рўйхатини экранга чиқариш масаласиниқкарайлик. Хужжатли тизимнинг асосий хоссаларидан бири шундаки, фойдаланувчига керакли хужжатларни бермасдан (масалан, «кучланиш» сўзи бошқа маънода ишлатилган ахборотлар) керакли маълумотларни беришидир (масалан, муаллиф «кучланиш» сўзини нотўғри ёзиб юборганда). Хужжатли тизим бирор-бир иборани гапда кандай маънода келишига караб ажрата олиши керак (масалан, кискичбака — хайвон, кискичбака .— юлдузлар туркуми, рак (қискичбақа) — касаллик).
Кўп холларда фактографик ва хужжатли тизимлардан биргаликда фойдаланилади. Бундай тизимлардан фойдаланиш қулайликларга хам эга, имкониятларга хам бой бўлади.
Савол ва топшиириқлар
1. Ахборот тизимларининг туркумланиши хақида гапириб беринг.
2. Ахборот маьлумотномали тизимлар хақида гапириб беринг.
3. Ахборотни излаш тизимлари хақида гапириб беринг.
4. Маьлумотларни тезкор қайта ишлаш тизимлари хақида гапириб беринг.
5. Фактографик тизим нима? Унинг қандай турлари мавжуд?
6-§. Ахборот тизимларида маълумот алмашиш
Бирор моддий кўринишда мужассамланган ва уни ифодаловчи ахборот хабар дейилади ва сигналлар ёрдамида бир жойдан бошқа жойга узатилади. Сигналларнинг алмашиниш жараёни 5- расмда кўрсатилган.
Хар бир хабар маълум хажмга эга бўлади ва у бирор физик катталик сифатида ишлатилади. Физик катталикларни узатувчи ва қабул қилувчи қурилмалар икки турга бўлинади.
Бундай қрилмаларда ишлатиладиган сигналлар аналог (узлуксиз) сигналлар дейилади.
Ахборот сигналларининг характерли томони шундаки, улар маълум вақт оралиғида чексиз куп қийматга эга бўлиши мумкин.
Аналог қурилмаларни ишлаб чиқариш технологияси ва улардан фойдаланиш анча мураккаб жараёндир. Уларнинг асосий камчиликларидан бири уларда катталикни ўлчаш хатолигидир.
Шунинг учун кўп холларда аналог сигналлар дискрет (узилишли) кўринишга айлантирилади. Бундай айлантириш жараёни дискретлаш дейилади. Сўнгра дискрет сигналнинг кар бир қиймати сон орқали ифодаланади. Рақамли техникада бундай жараён кодлам, берилган сонлар мажмуи эса сигнал кади дейилади.
Рақамли техника қурилмаларида берилган сигналлар ёки ўзгартиришлар уларнинг кодлари устида амалга оширилади. Ахборот тизимларида ахборотни узатиш жараёнини 6- расмдагидек тасвирлаш мумкин.
Ахбортни қайта ишлаш жараёни шартли равишда икки турга ажратилади. Биринчиси — маълумотлар билан хисоб-китоб ишлари ва иккинчиси — мантиқий амалларни бажариш. Бу ишлар қайта ишлаш қурилмалари ёрдамида амалга оширилади.
Маълумотларни қайта ишлаш қурилмаларининг асосий вазифаси маълумотни фойдаланувчига керакли кўринишда ўзгартириб беришдир. Улар икки турга бўлинади. Оддий маълумотларни қайта ишлаш жараёнининг умумий куриниши 7- расмда тасвирланган. Унинг кириш қисмига бошланғич маълумотлар киритилади, чиқиш қисмида эса маълум қонуният асосида қайта ишланиб, ўзгартирилган маълумотлар чиқарилади. Бунда маълумотларни ўзгартиришнинг қонуниятлари доимий бўлади.
Иккинчи жараён (ташқи) буйруклар оркали бошкарилади (8- расм). Бошкариладиган маълумотларнинг кайта ишланиш жараёни икки турга ажратилади. Биринчи турда бошкарувчи сигналлар ахборотларни узгартириш давомида узгаришсиз колади. Иккинчи турда эса бошкариш сигналлари фойдаланувчининг талабига мос голда узгартириб турилади. Ахборотларни анча мураккаб булган конуният асосида кайта ишлашда, яъни уни узгартиришни бир неча боскичларда олиб бориш учун иккинчи усулдан фойдаланилади.
Савол ва топшириқлар
1. Хабар нима?
2. Хабарнинг физик асосини тушунтиринг.
3. Рақамли кодлаш ва сигнал коди тушунчаларининг мазмунини очиб беринг.
4. Ахборот тизимларида ахборотни узатиш жараёнини тушунтиринг.
5. Оддий ва бошқариладиган маьлумотларни карта ишланиш жараёнини тушунтиринг.
7-§ Билимлар омбори
Бирор сохада олдиндан белгиланган шарт-шароитларга жавоб бера оладиган маълумотлар омборини яратиш ва ундан фойдаланиш мухим ахамият касб этади.
Билимлар омборини шакллантириш турли услублар орқали амалга оширилиши мумкин. Бунда муаммоларнинг аксарияти билимлар омборининг умумий тузилиши ва уни ташкил этувчи элементларнинг ўзаро боғланиш усулига тааллуқли бўлади. Умумий холда билимлар омборини яратиш дастурлар тизимини яратишга ўхшаш бўлади.
Ҳақиқий воқеликни тўла билиш, ахборотлар билан чиқиш ва қайта ишланган ахборотларни сақлаш тизимлари билимлар омбори дейилади.
Билимлар омбори жамиятнинг ажралмас қисми бўлиб, унинг ўтмиши, бугунги куни ва келажаги хақидаги билимларни ўзида мужассамлаштиради.
Билимлар омборида жамланадиган маълумотлар матн, белги, рақам, жадвал, график, расм ва бошқа кўринишларда бўлиши мумкин.
Маълумотлар билимлар омборининг берилган қисмларига жойлаштирилади ва бу қисмлар секторлар деб аталади (9- раем).
Хар бир секторда маълум коидаларга кура ишлатиладиган билим (маълумот)лар булаклари жойлашади. Хар бир сектордаги маълумотлардан якка холда фойдаланиш, яъни секторларни бошкаришни антоном холда олиб бориш мумкин. Секторларни куйидагича таксимлаш мумкин: А — матнли ахборотлар, В — графикли ахборотлар, С — жадваллар, D — диаграммалар.
Фараз килайлик, биология ёки зоологиядан билимлар омборини тузиш лозим. Хуш, ишни нимадан бошлаш керак? Албатта, дастлаб биологиянинг асосий тушунчаларини ўз ичига оладиган маърузалар матни тайёрланади ва у компьютер хотирасига киритилади. Иккинчи навбатда инсон аъзолари ёки хайвон турларига оид расмлар мажмуи хосил килинади ва улар хотирада бирор файл сифатида сакланади. Кейинги боскичларда жадвалли ва диаг- раммали ахборотларнинг кисмлари яратилиб, хотирага жойлаштирилади. Бу маълумотлар мажмуи дастлаб алохида секторларга жойлаштирилади, сунгра уларнинг бир-бири билан узаро богланишини таъминловчи ишчи дастур тузилади (ёки тайёр дастурдан фойдаланилади). Ишчи дастурнинг асосий вазифаси фойдаланувчининг берган саволига хотирадаги маълумотлар асосида жавоб топишдан иборат. Бу дастурнинг ишлашини куйидаги мисол оркали тушунтириш мумкин:
1. Дастлаб мавзу танланади, масалан, «Инсон танасида кон айланиш тизими».
2. Танланган мавзуда фойдаланувчини кизиктирадиган аник савол хосил килинади (уни компьютер тугмачалари оркали киритиш мумкин). Масалан «Инсон танасида кон айланиш тизимининг вазифаси нимадан иборат?»
3. Белгиланган буйрук, киритилади
. 4. Суралган ахборот натижаси экранда хосил килинади ёки босмага чикарилади.
5. «Кон айланиш тизими»ни тушунтирувчи расмни экранда хосил килиш суралади.
Билимлар омборидан фойдаланиш тартиби турлича булиши мумкин ва уни белгилаш фойдаланувчининг хохишига боглик. Коидалар кетма-кетлиги эса иерархик тузилишда булади. Билимлар омбори коидалар тармоги сифатида тасвирланади. Тармокнинг хар бир холатдаги утиш йули мулокот жараёнидаги фойдаланувчининг жавобига боглик, булади. Мулокот куйидаги тарзда олиб борилади:
— дастур фойдаланувчига тизимга кандай саволлар бериш мум- кинлиги хакида йуналиш беради. Юкоридаги билимлар омбори учун йуналишга куйидаги мисолларни келтириш мумкин: «Ўпканинг тузилиши», «Ўпка касаллиги турлари», «Бурун касалликлари»,
— бошланғич йуналишлардан бирини танлаган холда мулоқотнинг кейинги босқичлари танланади.
Тизим фойдаланувчи томонидан берилган суровларнинг рост ёки ёлгонлигини текшириб куради. Агар суров жараёнида шарт бажарилса, фойдаланувчига мулоқотнинг кейинги босқичига ўтиш учун имкон берувчи ёзув экранда х осил килинади. Бу жараён
фойдаланувчининг талабини кондирувчи жавоб хосил булгунга кадар давом эттирилади.
Берилган сохадаги билимлар омборидан фойдаланиш хар бир фойдаланувчидан маълум даражадаги куникма ва малакаларни талаб килади. Бундай куникмаларга турли шаклдаги аклий фаолият турлари: тахлил, синтез, умумлаштириш, абстрактлаштириш, киёслаш, моделлаштириш, структуралаш, ухшашлик даражаларини урнатиш ва бошкалар киради.
Билимлар омборини яратишда қуйидаги босқичлар амалга оширилади:
1- боскич. Предмет сохасини аниқлаш. Бу босқичда муайян билим сохаси танланади.
2- боскич. Билимлар тупламини яратиш. Берилган мавзу буйича материалларга дарслик, маълумотнома, илмий маколалар, журнал, газета, яратувчининг олдиндан туплаган хусусий билимлари ва бошкалар киради.
Яратиладиган билимлар омборининг сифати ва нажми яратувчининг бирламчи билим манбаларидан оладиган ахборотлари сифатига боглиц булади.
3- боскич. Билимларни тизимга тушириш. Бу боскичда асосий тушунчалар ва уларнинг хоссалари, атамаларнинг мазмуни (туб мохияти) аникланади, тушунчалар мазмуни буйича турларга ажратилади, улар уртасида мантикий богланиш урнатилади. Ахборотларнинг тузилиши тартибини тенгри белгилаш ундан фойдаланиш самарасини оширади. Материални билимлар омборида ифодалаш учун тизимли тахлилдан фойдаланилади. Материални тизимга солиш жараёнида, аввало, курилаётган мавзунинг иерархик модели тузилади, сунгра элементлар орасидаги богланишлар аникланади. Тупланган материалнинг моделини яратишда тахлил, турларга ажратиш, гурухлаш, киёслаштириш, тартиблаш, тизимлаштириш, форматлаш, моделлаштириш каби усуллардан фойдаланилади.
4- боскич. Материални шаклан тасвирлаш. Танланган мавзу тушунчалари орасидаги узаро богланиш ва асосий йурикларини акс эттирадиган материалнинг шаклий куриниши график, жадвал, матн, мантиқий схема, гиперматн каби схемалаштирилган воситалар ёрдамида берилиши мумкин.
Савол ва топшириқлар
1. Билимлар омбори нима?
2. Сектор деб нимага айтилади?.
3. Билимлар омборида кандай маьлумотлар сақанади?
4. Билимлар омбори қандай яратилади?
5. Билимлар омборини яратиш босқичлари ҳақидагапириб беринг
6. Билимлар омборидан керакли ахборотни топиш қандай амалга
оширилади?
8-§ Билимлар омборинн бошнарнш тизимлари
Хозирги замон мутахассиси керакли ахборотни топиш, ажратиб олиш, тахлил килиш, ташкиллаштириш, саклаш хамда керакли куринишда тасвирлашни билиши керак. Бу эса ундан тахлил ва синтез килиш, умумлаштириш, абстракциялаш, моделлаштириш, ухшашликларни топиш ва шунта ухшаш бошка акдий фаолият куникмаларини эгаллашини талаб килади.
Шуни хам айтиб утиш керакки, бирор ходиса, вокеа ёки соха хакида абсолют билим берадиган ахборот тизимини яратиш жуда мушкул иш хисобланади.
Билимлар омборини бошкариш усуллари билимлар омборини яратиш билан бевосита богланган булади.
Билимлар омборини бошкариш учун махсус дастурлар тузилади. Бундай дастурларнинг вазифасига куйидагилар киради:
• билимлар омборидаги маълумотларга кириш;
• билимлар омборидаги ахборотларни модификациялаш (янгилаш);
• компьютер учирилганда ёки дастурлар иши тухтаб колганда бошкаришнинг тезда карта тикланиши;
• билимлар омборидан бир вактда бир неча компьютернинг фойдаланиши ва фойдаланувчиларнинг бир-бирига халакит бермаслиги;
• билимлар омборидаги маълумотлардан фойдаланишнинг чекланганлиги ва уларни ташки таъсирлардан химояланиши.
Билимлар омбори махсус ташкил этилган фирмалар, гурухлар ёки якка дастурчилар томонидан яратилади. Фойдаланувчилар эса бу дастурларни магнит ёки лазер дискларига ёзиб оладилар ва улардан фойдаланадилар.
Савол ва топшириқлар
1. Билимлар омборини бошкариш тизими нима?
2. Билимлар омборини бошцариш тизимлари қандай вазифаларни бажаради?
3. Билимлар омборини нима бошқаради?
9-§ Cунъий интеллект тушунчаси
Сунъий интеллект ердамида масалаларнихал килишнинг
калити ечимни из лашда танланадиган вариантлар
сонини камайтиришдан иборат. Бунинг учун дастур
инсан фикрлаш жараёнида қуллайдиган
принциплардан фойдаланиши лозим.
Дуглас Б. Ленат
«Сунъий интеллект» тушунчаси дастлаб АҚШда пайдо булди ва секин-аста бошка давлатларда хам кенг кулланила бошланди.
1956 йил АКШда компьютер ва дастурлаш сохасидаги 10 нафар америкалик етакчи мутахассиснинг биринчи учрашуви булиб утди. Уша пайтда мутахассислардан купчилиги якин ун йил ичида сунъий акл яратилиши мумкинлигини тахмин киларди. Чорак асрдан кейин, яъни 1981 йили сунъий интеллект буйича Канадада булиб утган Халкаро конференцияда биринчи учрашувнинг унта катнашчисидан бештаси килинган башоратлар ута оптимистик булганлигини, муаммолар эса анчагина мураккаб эканлигини тан олишди. Шундай булса-да бу йуналишда купгина илмий ва амалий натижаларга эришилгани кайд этилди. Хозирги кунда сунъий интеллектни яратиш буйича илмий ишлар купгина давлатларда олиб бориляпти.
Интеллект — инсоннинг тафаккур юритиш кобилияти.
Суньий интеллект — инсон интеллектининг баъзи вазифаларини узида мужассамлаштирган автоматик ва автоматлаштирилган тизимлар хусусияти.
Сунъий интеллект шахснинг нисбатан баркарор булган, масалан, ахборотни кабул дилиш ва ундан маълум масалаларни хал килишда фойдалана олиши каби акций кобилиятини ифодалайди.
Компьютерда хал этилаётган масалалар, атто айримлари анчагина мураккаб бўлса-да, интеллектуал хисобланмайди. Бу уринда мактабда бажариладиган арифметик амаллар интеллектуал эмасми, деган савол тугилади. Бу ифодада масалага тегишли кандайдир ноаник элемент мавжуд. Бу масалани ечишнинг аник алгоритми номаълумлиги ёки мавжуд эмаслигидадир. Кандайдир стандарт материаллар масалани ечиш методини билмайдиган укувчи учун жавобни излаш, аник аклий мехнатни талаб киладиган интеллектуал амал хисобланади. Услубни билган укувчи, ушбу турдаги масалани автоматик равишда ечади.
Шундай килиб, масала кандай мураккаб булмасин, агар уни ечишнинг аник, услуби (алгоритми) топилган ва мос дастури ишлаб чиқилган бўлса, у ишни интеллектуал ёки хакикатдан ижодий хал килинган деб хисобласа булади. Компьютер учун эса одатда бу ишнинг факат механик амалларни бажариш қисми колади. Пекин бу барча масалаларда хам эмас.
Шундай вазиятлар буладики, масалани ечиш алгоритми умуман топилмаган булиб, анчагина вакт сарфлаганда хам уни компьютерда ечиб булмайди. Бундай масалалар кам эмас. Булар каторига образларни топиш, шахмат уйнаш дастурларини яратиш, таржи- маларни автоматлаштириш кабиларни киритиш мумкин.
Инсон шундай масалаларга дуч келганда, у кандайдир ягона ечимни ёки самарали услубни топишга интилмайди, балки маса лани ечиш жараёнида турли услуб ва йул, ахборот манбаларидан фойдаланишга харакат килади. У мантии, конунларини, математик муносабатлар, мураккаб масалани майдарок масалаларга ажратиш йулларидан ёки аввал учраган масалаларга ухшаш мулохаза килишдан фойдаланади. Бир суз билан айтганда, бу уринда инсон фикр лашининг мослашувчанлиги ва куп томонламалиги намоён булади.
Сунъий интеллект сохасидаги ишлар, асосан, компьютерни хозирча кам эгаллаган услуб ва усуллардан самаралирок фойдала нишга «ўргатиш»дан иборат.
Хозирги кунда бу сохада анчагина ишлар килинган, яъни интеллектуал вазифаларни хал киладиган дастурлар яратилган. Мутахассислар яратилган дастурларни аникрок, бехато ишлайдиган килиб яхшилаш ва уларни такомиллаштириш устида кизгин иш олиб боришмокда.
Компьютерда муаммони ечишнинг оптимал варианти танланади. Чунки оптимал вариант танланмаса ва масала тўғридан-тўғри ечиладиган булса, унга жуда куп вакт сарфлашга туғри келади. Масалан, уйингиздан лицейга боришнинг бир неча варианти були- ши мумкин. Биринчи бор лицейга бораётганингизда энг якин йулни топиш учун, албатта, ёрдамга мухтож буласиз.
Бундай масалаларда умумий ухшашлик бор — уларни тасодифий излаш услуги ёрдамида ечилади. Ечишнинг вариантлари эса, экспотенциал равишда ортиб боради. Демак, куп сондаги ечимлар ичидан энг кулайини топиш асосий муаммо бўлиб қолади ва бу масаланинг ечими оптимал вариантни танлашни такозо этади.
Компьютерларнинг пайдо булиши ва дастурлар ёрдамида масалаларни ечиш — билишни янги турларининг келиб чикишига сабаб бўлди. Интеллектуал тизимни бундай турлардан бири сифатида курсатиш мумкин. Интеллектуал тизимнинг асосий принципе шундаки, бирор масалани ечишда инсоннинг мантилий фикрлаш усулидан фойдаланилади.
Мураккаб масалаларнинг ечимини излашда инсон маълум конуниятларни билишга асосландди. У математик теоремалар ёки амалиёгдан олинган коидалардан фойдаланади, мураккаб масалаларни содда масалалар
га ажратади ва бошка усулларни татбик этади.
Умуман, интеллектуал тизимнинг асосий вазифасига тупланган билимлар омборини татбик этиш ва ундан фойдаланган холда
мураккаб масалаларни ечишнинг оптимал йулларини излаш хамда ечимини топиш киради.
Савол ва топшириқлар
1. Суньий ийтеллект нима?
2. Суньий интеллект тушунчаси қачан ва каерда пайдо бўлган?
3. Тасодифий излаш услуби қандай услуб?
4. Интеллектуал тизим нима? Унинг вазифасини тушунтиринг.
10-§ Эксперт тизимлар
Маълумотлар омборидан керакли сатр (устун)ни танлаш маълумотни саралаш асосида олиб борилади. Маълумотларни саралаш жараёнининг назарий асосларини мантикий алгебра амаллари ташкил этади. Мантикий амалларни бажариш техникаси эса аллакачон йулга куйилган.
Мантикий алгебранинг асосий элементларини сизга яхши таниш булган оддий алгебра тушунчалари ёрдамида ёритамиз.
Бирор куринишдаги алгебраик тенгликни ёзайлик:
c=a+3b — 7
Тенгламанинг ўнг томонида арифметик ифода жойлашган. Арифметик ифодалар арифметик амаллар (кушиш, айириш, булиш ва купайтириш) оркали богланган узгармас ва узгарувчи катталиклардан ташкил топади. Келтирилган мисолда операндлар — бу икки узгармас катталик (3 ва 7), шунингдек а ва Ь узгарувчилар. а ва Ь га аник Киймат бериб, арифметик ефода Кийматини хисоб- лашимиз ва натижани тенгликнинг чап томонида ёзилган с ra киймат килиб беришимиз мумкин.
Масалан, а =2 ва b=5 булса, с =10 бўлади. Информатика тилида „=" белгиси ўзлаштиришни билдиради. Ифоданинг ўнг томонида ўзлаштирилувчи, чап томонида ўзлаштирувчи туради.
Энди куйидаги тенгликни ёзамиз:
с=а<Ь
Бу тенгликнинг ўнг томонида мантилий ифода турибди. Бу холда тенгликнинг чап томонида хам мантиқий ўзгарувчи турган хисобланади. Унинг аниқланиш сохаси факат иккита сон: 1 („рост" ёки ,,ха") ва 0 („ёлгон" ёки „йук,"). а<Ь мантилий ифоданинг натижаси ёки 1 (,да") ёки 0 („йук,") бўлади ва у мантиқий ўзгарувчи с томонидан узлаштирилиши мумкин.
Мантилий ифодадаги операидлар сонли, матнли, белгили ифодалар булиши мумкин. Юкоридаги мисолни куйидагича ифодалаш мумкин:
С = муаммолар = =,Ойбек'
Бу ёзувдаги „=" — узлаштириш белгиси, „= =" комбинация эса, муносабат белгиси. Апостроф (') белгиси ахборот тизимида белгили маълумотларнинг аниқ қийматини билдиради. Компьютер маълумотлар омборидан навбатдаги қийматни олиб,Ойбек' билан солиштиради. Унинг қиймати «1» га (агар омбордаги киймат,Ойбек' қийматига мос келса) ёки «0» га (агар киймат мос келмаса) тенг бўлади.
Шартлар қуйидаги муносабат белгилари орқали белгиланади: = = (тенг)
> (катта) < (кичик)
! = (тенг эмас)
> = (катта ёки тенг)
< = (кичик ёки тенг)
Мантилий ефода операндлари «ва» (конъюнкция), «ёки» (дизьюнкция) хамда «эмас» (инкор) мантилий амал белгилари билан бирлаштирилади.
Мантикий амаллар билан урта мактаб 9- синф «Информатика ва хисоблаш техникаси асослари» фанидан таниш булганлигингиз учун улар хакида батафсил тухталмасдан, амалларнинг ростлик кийматлар жадвалини бериш билан чекланамиз.
Билимлар омборини яратишнинг асосини ахборотлар, коидалар ва дастурлар ташкил этади. Уларнинг динамикасини куздан кечирадиган булсак, ахборотлар — суст, харакатсиз, коидалар — воситачи, дастурлар эса фаол фаолият курсатади. Фойдаланувчининг максади улар воситасида билимлар омборидан инги билим олишдир.
Хозирги кунда билимлар омборидан амалиётда фойдаланиш, тинимсиз ривожланмокда. Мантилий — лингвистик моделлардан фойдаланиш, автоматлашган тизимлар самарасини бир суз билан
айтганда «сакраб» узгаришига олиб келмокда ва «интеллектуал интерфейс»ни яратиш имконини бермокда. «Интерфейс» («inter- face») икки суз «inter» — халкаро ва «face» — ходим, шахс деган сузлар бирикмасидан олинган булиб, универсал таржимон маъносини англатади. У мулокот воситалари, билимлар омбори ва дастурчи тушунчаларини узида мужассамлаштиради. Интерфейс ёрдамида компьютер билан бевосита мулокот килиш имкониятига эга булинади. Эксперт тизимлари ёрдамида компьютерда мавжуд билимлардан фойдаланган холда мураккаб тизимлардаги жараёнларни англаш, ташхис килиш, ечимларни кабул килиш, турли ишларнинг режаларини, фаразларини ишлаб чикиш ва текшириш, шунингдек, математик моделларни ишлатиш мураккаб булган холларда маълум ечимларни ва коидаларни ишлаб чикиш мумкин булади.
Билимлар омборини унда кулланиладиган интерфейсга кура шартли равишда учга ажратиш мумкин.
Биринчиси — интеллектуал ахборотли излаш тизимлари. Бу тизим оркали иш жойидан туриб билимлар омборидан керакли ахборотни излаш ва тармок кутубхоналаридан фойдаланиши мумкин. Иккинчиси — хисоблаш-мантилий тизимлар. Улар ёрдамида моделларнинг мураккаблигига Карамасдан бошлангич маълумотлар асосида бошкаришнинг илмий масалаларини режалаштириш ва лойихалаштириш масалаларини хал килиш мумкин. Учинчиси — эксперт тизимлар.
Эксперт тизимлар — хулоса чикариш коида ва механизм- «лари йигиндисига эга булган билимлар омборини уз ичига олган сунъий интеллект тизими.
Интеллектуал ахборотли излаш тизимлари мулокотни табиий тилга жуда якин куринишда олиб бориш имконини беради.
Хисоблаш-мантикий тизимлар эса дастурларни туплашни ташкиллаштириш принципига асосланган.
Интеллектуал интерфейснинг асосий ютукларига билимлар омборининг кенг таркалиши, маълумотларнинг дастурлардан ажратилиши ва компьютер билан ишлашда мулокотнинг янги тартиби хосил булганлиги киради.
Интеллектуал интерфейсни бошкача ном билан хам аташ мумкин. Масалан, фойдаланувчи интерфейси ёки фойдаланувчи мухити (воситаси). Унинг вазифаси хотирадаги ахборотлар ва фойдаланувчининг калай мулокотини таъминлашдан иборат.
Фойдаланувчи интерфейсини яратишда куйидаги боскичлар амалга оширилади:
1) ахборотлар (объектлар) билан амалларни бажариш, файллар билан ишлаш ва жараёнларни амалга оширувчи буйруклар тилини яратиш;
2) ахборотлар (файллар) ва барча ташки курилмаларнинг ягона буйрукдар тизимини ташкил этиш;
3) ахборотларни киритиш ва чикариш дастурларининг универсаллиги, фойдаланишнинг соддалиги, ихчамлигини таъминлаш;
4) хотирадаги маълумотларни тахлил килиш ва кайта ишлаш имкониятларини яратиш
Хозирги замон жамиятида ахборотлар окими кун сайин купайиб бормокда. Айникса, бозор иктисодиёти шароитида баъзи турдаги ахборотларнинг долзарблиги янада ошмокда. Масалан, жахон бозоридаги бир баррель нефтнинг бахоси канча ёки бир тонна олий сифатли пахтанинг нархи канча, каби саволларга тез ва тугри жа воб топиш катта ахамиятга эга булади.
Билим олиш ва билим бериш сохасида хам жиддий узгаришлар руй бермокда ва бу сохадаги ахборотлар купчиликда кизикиш уйғотмокда. Хуллас, бирор сохада тез ва қиска вакт ичида энг керакли билимларни узлаштириш, яъни билимлар бозоридаги муносабатлар жиддий узгарди.
Бу борада педагогик дастур воситаларини тузиш ва ундан дарс жараёнида фойдаланиш билим олиш сифатини тубдан узгартиради. Шундай экан, дарсдаги уев материалини тушунтиришдан бошлаб, уйга вазифаларни беришгача булган барча жараёнларни автоматлаштириш эхтиёжи тугилади.
Педагогик дастур воситаларини тузиш учун кандай техник ускуналардан фойдаланилади?
Педагогик дастур воситаларини шартли равишда учта: ускунавий дастур воситалари, назорат килиш дастур воситалари ва ургатишни такомиллаштирувчи дастур воситалари каби асосий гypухларга ажратиш мумкин.
Улардан хар бирининг мазмунига кискача тухталиб утамиз.
Ускунавий дастур воситалари фойдаланувчининг кандайдир бир йуналишдаги масалаларни ечишга мулжалланган дастур қобикларидир (масалан, Power Point дастури). Бундай дастурлар укитувчи томонидан маълумотлар омборидаги маълумотларни кайта ишла- ган холда маълум дарсларни яратиш (савол ва жавоблар тупламини ифодалаш, чизма ва расмларни носил килиш хамда харакатлантириш, овозли ва рангли эффектларни намойиш этиш) имконини беради.
Назорат қилиш дастур воситалари, асосан, тест дастурларидан иборат булади ва маълумотлар омборидаги саволлардан фойдаланган холда ёки укитувчи томонидан тузилган тестлар асосида укувчилар билимини назорат килиш имконини беради.
Ўқитишни такомиллаштирувчи дастур воситаларига предмет укитувчиси, психолог, дастурчи, дизайнер каби катор мутахассислар гурухи томонидан ишлаб чикилган дастурлар киради. Укитувчи улар асосида предметдаги тегишли мавзулар буйича дарс жараёнини олиб бориши мумкин. Бундай дарсларни ташкил килиш укувчиларда шахсей кобилиятларни, яъни диккат, кузатувчанлик, мантик„фикрлаш тезлиги, хулоса чикариш кобилияти каби катор ижобий хусусиятларнинг ривожланишига ва дарс самарадорлигининг ошишига олиб келади.
Билимлар омбори ёки педагогик дастур воситаларидан дарс ёки дарсдан ташкари жараёнларда фойдаланиш катта дидактик ахамиятга эга. Бундай дастурлардан фойдаланишнинг афзаллик томонлари сифатида куйидагиларни курсатиш мумкин:
• укувчиларда керакли техникавий куникмаларни хосил килиш вакти цискаради;
• бажартиришга мулжалланган топшириклар сони ва топширикни мустакил бажариш кулами ортади;
• талабанинг ишида оптималлаш табиий равишда хосил қилинади;
• укитишда табакалаштириш фаоллашади;
• талаба таълимнинг субъектига айланади, чунки дастур ундан фаол бошкаришни талаб килади;
• компьютер аннимацияси дарсларни жонли олиб бориш имконини беради;
• укишга нисбатан мотивлар ошади — дастур билан мулокот укувчиларда дарсга иштиёкни оширади;
• дарсда маълумотлар омборининг узокдаги манбаларидан (Е- mail, интернет ва х.к.)' маълумот олиш ва шу асосда дарс мазмунини бойитиш таъминланади.
Педагогик дастур воситаларининг камчиликларига укувчиларда нутк маданияти, график ва ёзиш маданиятини ривожлантиришга етарли эътибор берилмаслиги мисол булади.
Ўкув жараёнида компьютерлардан фойдаланиш кенг кулоч ёймокда ва бу оркага кайтмайдиган жараён. Шундай экан, таълим жараёнида педагогик дастур воситаларидан фойдаланиш имкониятларини урганиш ва мавжуд муаммоларни тадкик Килиш лозим. Зеро, замонавий укитиш технологияларисиз ишда юкори самарага эришиб булмайди.
Савол ва топширқлар
1. Эксперт тизимларнинг асосини нима ташкил этади?
2. Мантикий ифодалар какида гапириб беринг.
3. Мантикий амаллар ва уларнинг бажарилиши хакида маьлумот беринг?
4. Интерфейс нима? Унинг кандай номлари мавжуд?
5. Интеллектуал ахборотни излаш тизимлари ҳақида гапириб беринг.
6 .Ҳисоблаш-мантикий тизимлар ҳақида гапириб беринг.
7. Эксперт тизимлар хакида гапириб беринг.
8. Фойдаланувчи интерфейси қандай босқичлар асосида яратилади? Уларнинг мазмуни хакида гапириб беринг.
9. Педагогик дастур воситалари нима?
10. Педагогик дастур воситалари қандай гурухларга ажратилади? Уларнинг вазифалари хакида гапириб беринг.
11. Педагогик дастур воситаларидан фойдаланиш кандай афзалликларга эга?
Бобга добр такрорлаш машқлари
1. Куйидаги фикрлардан кайсилари тугри:
а) ахборот тизимлари маълумотлар омборидаги маълумотларни кайта ишлашга мулжалланади;
б) ахборот тизимларидан факат шу соханинг мутахассисларигина фойдаланиши мумкин;
в) таксимланган маълумотлар омбори компьютер курилмасидан иборат.
2. Куйидаги фикрлардан кайсилари нотугри:
а) маълумотларни тартиблаш хам ахборотлар тизимининг вазифасига киради.
б) индексли файллар маълумотлар омборини бир-бири билан боглаш имконини беради;
в) индексли файлда хам бош калит мавжуд булади.
3. Куйидаги фикрлардан кайсилари тугри:
а) ахборотнинг ёзув куринишида ифодаланишини хабар деб тушуниш мумкин;
б) хар кандай хабар маълум хажмга эга булади;
в) хар кандай хабарни физик катталик сифатида ифодалаш мумкин;
г) физик нуктаи назардан узлуксиз сигналлар аналог сигналлар хисобланади;
д) хабарларни ракамлар ёрдамида ифодалаш кодлашга мисол булади;
е) узлуксиз сигналларни кодлаш учун узилишли куринишга утказиш шарт эмас.
4. Билимлар омбори хакидаги куйидаги фикрлардан кайсилари тугри:
а) билимлар омбори маълумотлар омбори билан айнан бир нарса;
б) билимлар омбори маълумотларни хам уз ичига олади;
в) билимлар омбори секторларни ташкил этади.
5. Билимлар омборини яратиш учун бажариладиган куйидаги ишларни тугри кетма-кетликда кучириб ёзинг:
а) билимлар тупламини хосил килиш;
б) билимларни тартиблаш;
В) предмет сохасини аниклаш;
г) материални шаклан тасвирлаш;
д) билимлар омборини яратиш.
6. Билимлар омборини бошкдриш тизимининг вазифаларига куйидагилардан кайсилар киради:
а) билимлар омборидаги маълумотларга кириш;
б) билимлар омборини бошкарувчи дастурлар тузиш;
в) билимлар омборидан бир вактда бир нечта компьютернинг фойдаланишига имкон бериш;
г) ишдан чиккан компьютер курилмаларини тузатиш;
д) билимлар омборидаги маълумотларни янгилаш.
7. Сунъий интеллект хакидаги кчйидаги фикрлардан кайсилари тўғри:
а) сунъий интеллект тушунчаси дастлаб Францияда пайдо булган;
б) сунъий интеллект деганда компьютернинг маълумотларни тасодифий излаш услуби тушунилади;
в) интеллектуал тизимларда инсоннинг мантикий фикрлаш услуби кулланилади.
8. Эксперт тизимлар хакидаги куйидаги фикрлардан кайсилари нотўғри:
а) эксперт тизимлар мантилий амаллар асосида ишлайди;
б) мантилий ифоданинг натижаси иккита кийматдан факат биттасини кабул килади;
в) мантилий ифоданинг натижаси иккита кийматдан бирортасини олмаслиги хам мумкин.
9. Куйидагилардан кайсилари педагогик дастур воситаларининг имкониятларига киради:
а) укитишни табакалаштириш;
б) кургазмалиликни таъминлаш;
в) укишга кизикишни ошириш;
г) урганиладиган укув материаллари хажмини камайтириш;
д) компьютер аннимация имкониятларидан фойдаланиш;
е) укувчиларда чиройли хуснихатни шакллантириш;
ж) укувчиларнинг мустакил ишларини ташкил килиш.
10. Сунъий интеллект ёрдамида хал килинадиган масалаларга мисол келтиринг ва уни гурухда мухокама килинг.
11. Эксперт тизимларининг афзалликларини гурухда тахдил килинг.
VII боб
МОДЕЛЬ ВА МОДЕЛЛАШТИРИШ
Ҳодиса ва жараёнларни ўрганиш, унга оид масалаларни хал қилиш уларни axбopoт технологиялари асосида моделлаштириш ва бошқариш оқали амалга оширилади. IIly маьнода бошқариш, онтимал бошқариш тушунчаларини, бошқаришга имкон берадиган алақа тушун- часини хамда физик, биологик, қктисодий масалаларни моделлаштириш, хусусан, маьлумотларни моделлаштириш ва компьютерли моделлаштириш хақида тегишли билимга эга бўлиш замон талаби хисобланади.
Бу бобда ўрганиладиган материалларқуйилган талабга жавоб берадиган билимлар билан таьминлайди.
1-§ Бошқариш назарияси элементлари
Жамият тараққий этган сари бошқариладиган объектлар сони кўпайиб, бошқариш муаммолари мураккаблашиб боради. Мураккаб машина ва дастгохлар, корхона ва муассасалар, хатто одамнинг ўзи хам, жамият хам бошқариш обьекти хисобланади. Бундай объектларни кибернетикада мураккаб динамик ( харакатдаги) тизимлар деб аталади. Ана шундай тизимларни бошкаришга оид умумий қонунларни урганиш, одам кулига бошкариш сирлари калитина топиб бериш хозирги кунда энг долзарб масалалардан биригa айланди. Натижада бошкариш фани, яъни кибернетика пайдо булди.
„Кибернетика" юнонча суз булиб, ўзбек тилида „дарга", яъни „кема бошқарувчи" деган маънони англатади. Бошқариш хақидаги фаннинг эндиликда „кибернетика" деб аталаши хам ана шундан.
Ҳозирги замон кибернетикасининг пайдо бўлиши Америка олими Норберт Винер (1894 — 1964) номи билан боғлиқ,. Норберт Винер техник тизимларда хам, жонли тизимларда хам ахборотларни бошқариш қонунлари мавжуд деган фикрга келади ва 1948 йилда чоп этилган. Кибернетика ёки жонзот ва машиналарда бошқариш хамда алоқа" китоби билан бу фанга асос солган.
Жонли организмни бошқариш сохасидаги мухим кашфиётлар сизга маълум. Машина механизмларининг харакати асосида механика конунлари ётади. Демак, бир томондан хар хил тизимлар (табиат, халқ хўжалиги, жонли организм, машина, механизмлар ва х.к.) ўзига хос конунларга асосан харакатда бўлади, яъни хар кайси тизимнинг ўзига хос харакат конунлари бор. Бу тизимларнинг хар қайсисига хос қонунларни физика, математика, кимё, биология, медицина, сиёсат, иктисодиёт каби мустакил фанлар ўрганади, Иккинчи томондан, кибернетика фани барча тизимларда бошкариш жараёнларини ўрганишни ўз зиммасига олади.
Ишлаб чиқариш кучлари юксак тараққий этган жамиятда фақат жисмоний мехнатгина эмас, балки мия вазифаларини хам автоматлаштириш зарурияти туғилди. Чунки бундай жамиятда ахборот миқдори ишлаб чиқариш кучларига нисбатан юкори даражада купаяди. Натижада, эски усуллар бу қадар кўп ахборотни йиғиш ва карта ишлашни таъминлашга имкон бермайди. Шу сабабли ХХ аср ўрталарида кибернетика фани хамда ахборотни кайта ишлаш куроли булган электрон хисоблаш машиналари дунёга келди.
Ҳозирги кунда кибернетиканинг назарий асослари яратилмокда ва уларни халқ хужалигида, фан-техникада, таълим сохаларида қўллаш ишлари олиб борилмокда, электрон хисоблаш машиналари кун сайин такомиллаштирилмоқда.
Кибернетиканинг асосий тушунчаларидан бири ахборотдир. Хаво булмаса, одам яшай олмайди, энергиясиз завод ишламайди, ахборотсиз. бошқариш бўлмайди. Бошқариш учун ахборот йиғиш, уни алоқа каналларида бир жойдан иккинчи жойга етказиб бериш, қайта ишлаш керак. Кибернетикада сезги аъзолари (кулок, кўз, оғиз, тери) ёрдамида бевосита ёки асбоблар воситасида қабул қилинган хар қандай маълумотга ахборот сифатида қаралади.
Кибернетика жонли табиат, жамият ва ишлаб чиқаришда хосил буладиган жараёнларни ўрганиб, уларни ишлаб чиқилган максад ва вазифаларга мос холда бошкаришни таъминлайди. Кибернетиканинг ўзига хос хусусиятларидан бири унинг турли мухит, шароит ва одам фаолиятининг турли сохаларида буладиган жараёнларни бошқариш асосида ётувчи қонуниятларнинг умумийлигига асосланганлигидир. Кибернетика нуктаи назаридан барча жараёнлар бошкариш объектларидан иборат мураккаб динамик тизимларда руй беради. Уларда руй бераётган жараёнлар канчалик мураккаб булмасин, уларни билиш мумкин хамда улар аник, математик ва мантикий конуниятларга буйсунади. Бошкариладиган динамик тизимларда руй берадиган жараёнлар ва улар буйсунадиган конуниятларни билиш бошкаришнинг техник воситаларини, бошкариш субъектларини, бошкарувчи тизимларини яратиш имконини беради. Бошкариш субъектлари — бошкарувчи тизимлар ва бошкариш объектлари — турли табиатли мураккаб динамик тизимлар биргаликда бошкариш тизимини ташкил этади. Бундай бошкариш тизимларига куплаб мисоллар келтириш мумкин. Жонли табиатда — кон айланиши, овкат хазм булиши; жамиятда — режалаштириш, таъминот, маблаг ажратиш тизимлари; саноатда- алохида ишлаб чикариш жараёнлари, корхона, ишлаб чиқариш тармоғини бошкариш тизимлари ва х,.к.
Шундай килиб, кибернетика фани мураккаб бошкариш тизимлари билан шугулланади ва бундай тизимлар кибернетик тизимлар деб аталади.
Кибернетик тизимлар холатининг узгариши маълум конуниятга буйсунади ва бу конуният ўрганилиши керак.
Ўзаро бевосита ёки билвосита боғлик бўлган элементлар тўпламига тизим деб қараш мумкин. Тизим таркибидаги ихтиёрий элементга кўрсатилган таъсир унга боғлик бўлган бошқа элементларга хам таъсир этади.
Тизимни ташкил этувчи элементларга нисбатан амалга оширилган мақсадга йуналтирилган таъсир тизимни бошқариш деб аталади.
Бошқариш масаласи жуда кадимда юзага келган ва у билан одамнинг ўзи шуғулланиб келган. Одам ўз хулк-атворини бошкариш, оилада бошқариш вазифаларини бажариши зарур эди. Тикувчи, хайдовчи, учувчи касбларининг барчаси машина ва механизмларни бошқариш билан боғлик ишларни бажаради. Жамият миқёсида эса одамнинг ўзи хўжалик фаолиятини бошқариш сохасига киради.
Дастгох, робот, самолёт, магнитофон ёки ядро реактори каби қурилмаларни бошқаришни турлича амалга ошириш мумкин. Масалан, бирор амални бажариб, натижага қаралади, сўнгра бошқа амал бажарилади ва шу тартибда тўхтовсиз сўнгги натижага эри- шилгунча амаллар кетма-кет бажарилади. Шу тартибда операторлар ядро реакторини, капитанлар кемани, учувчилар самолётни, космонавтлар космик кемаларни бошкаради.
Аммо кўп холларда бундай бошкариш ноқулай, баъзи холларда эса, умуман, мумкин эмас: бажариладиган иш — бажарувчи (масалан, одам)дан жуда узокда ёки инсон организма учун зарар- ли мух,итда (масалан, ядро нурланиши) руй беради. Инсон реак- цияси ишни бажариши учун етарли булмайди: ишни бажариш тар- тини бир хил ва узлуксиз давом этиши, хатоларга сабаб булиши ва х.к. Бундай холларда вазиятни тахлил килиш ва уни бошкариш кетма-кетлигини олдиндан режалаштириш мумкин.
Кибернетик тизимларни куйидаги уч синфга ажратиш мумкин:
1. Табиий тизим — бошкариш курилмаси табиат томонидан яратилади (масалан, ДНК моддаси, одам мияси).
2. Автоматлашиирилган тихим — бошкариш вазифаларининг бир кисми автоматга берилган булиб, хулосани инсон чикаради.
3. Автоматик тихим — барча бошкариш жараёнлари автоматга берилган.
Максадга йуналтирилган бошкаришнинг вазифаси тизимни бир холатдан бошка — янги холатга утказишдан иборат. Бу утказиш куп вакт, мехнат, модда ёки энергияни сарф килиш оркали амалга оширилиши мумкин.
Бошкариш объекти, яъни бошкарилувчи динамик тизим си- фатида турли-туман табиатли тупламлар, жумладан, жонли мав- жудот, усимликлар тупламини уз ичига олиши хам мумкин. Бошкариш объектлари сифатида фаолияти маълум максадга эришишга мулжалланган кишилар жамоаси олиниши мумкин. Масалан, режалаштириш, таъминот, молия, транспорт, алока, савдо хизмат- ларини йулга куйиш ташкилотлари бошкариш объектларидир.
Бошқариш тизимлари цех, дастгох, завод, саноат корхоналари гурухи бўлиши мумкин. Алохида технологик жараёнлар ёки уларнинг бирикмаси, автоматик ёки диспетчер орқали бошқариладиган электр узатиш тизимлари, кенг қўламда суғориш, фойдали қазилмаларни олиш тизимлари, харбий техника ва уларда хизмат қиладиган жамоадан иборат мудофаа объектлари хам бошқариш тизимлари бўлиши мумкин.
Бошқариш тизимларининг барчасида қуйидаги вазифалар амалга оширилади:
• бошқариладиган объект ёки ундаги кисмларнинг холати хақида дастлабки ахборот (маълумотлар) йиғилади;
• кейинчалик фойдаланиш ёки аниқ бир муддатга сақлаб қўйиш учун бу ахборот тизимлаштирилади;
• бир жойдан иккинчи жойга узатиш учун ахборотни қайта ишлаш (кодлаш, шифрлаш, ёзиш ва х,.к.) амалга оширилади;
• кодланган ахборот мўлжалланган жойга жўнатилади ва шифри очилади;
• бошқарув буйруқлари ишлаб чиқилади ва улар амалга оширилади.
Савол ва топшириқлар
1. Кибернетика нима?
2. Кибернетиканинг узига хос хусусияти нимадан иборат?
3. Бошкариш деб нимага айтилади?
4. Бошцариш обьектлари деб нимага айтилади?
5. Бошкариш тизими нима?
6. Кибернетик тизим деб нимага айтилади?
7. Бошкариш обьектларига кимлар ва нималар кириши мумкин?
8. Бошкариш тизимларига нималар кириши мумкин?
9. Кибернетика учун энг асосий нарса нима?
10. Кибернетик тизимларни кандай гурухларга ажратиш мумкин?
Технологик жараёнлар факат одам томонидан бошкрзрилганда харакатда кечикиш, хом ашёни ортикча сарфлаш холлари руй бериши мумкин. Хозирги замон ишлаб чикаришида одам ишлаб чикариш жараёнининг щоникарли ёки коникарсиз эканлигини уз вактида бахолашга, шунингдек, зарур аникликда керакли параметрлар — температура, босим ва бошкаларни улчашга улгурмай колиши табиий холат деб каралади.
Бу вазиятдан чикиш учун бошкариш жараёнини автоматлаштириш зарур, бошкаришнинг автоматлаштирилиши эса масалани оптимал (энг макбул) хал этишга олиб келади. Бошкаришни техник курилмага (робот, компьютер ва х.к.) бериш билан масала хал булиб колмайди. Чунки бирорта хам техник курилма мантиқий масалаларни ўз-ўзидан хал килавермайди. Унга бажариладиган харакатларни аник курсатувчи дастур киритиш талаб этилади. Равшанки, ишлаб чикариш жараёни аник булиши учун унга киритиладиган дастур буйруклари хар томонлама уйланган булмоги лозим. Автомат „яхширок бажар", „пулатни эрит", „гайкани қотгунча бура" каби буйруқларни тушунмайди, шунинг учун ушбу талабларнинг мазмуни аник курсатилиши керак. Бунинг учун жараённи бошкариш билан боғлик микдорий назария зарур. Аниқ бошқариш жараёнини ўрганишдан ташқари хар қандай холатда хам бир хил принципга асосланадиган умумий бошқариш назарияси зарур бўлади.
Бундай назарияни яратиш зарурияти 50-йилларда пайдо бўлди. Бунинг сабаби электрон хисоблаш машиналарининг кескин ривожланиши ва уларни ишлаб чикариш, транспорт, тиббиёт, иктисодиёт ва бошка сохаларда бошкариш максадида жорой этил- ганлигидадир.
Н. Винернинг бошкариш масалаларини урганиши кибернетиканинг пайдо бўлишига олиб келди. Р. Беллман ва унинг ходимларида динамик дастурлаш фикри тугилди. Л.С. Понтрягин ва унингшогирдлари жараёнларни оптимал бошкариш математик назариясини яратди. 1939 йили Л.В. Канторович чизикли дастурлаш масаласини математик куринишда ифодалади.
Агар тизимни бир холатдан бошка — янги холатга утказиш, яъни бошкариш мобайнида энг кам вакт ва мехнат ёки энг кам микдордаги нарса ва энергия сарфланса, бу жараёнга оптимал бошқариш дейилади.
Бошкариш объектлари сифатида тарик организм, тарик усимлик (хатто бир хужайрали тарик организм), кишилар жамоаси, цех, дастгох, заводлар, ишлаб чикариш ташкилотлари, гурухлари ва бошкалар олиниши мумкин.
Санаб чик;илган объектлар турлича табиатта эга бўлса-да, уларни бошкариш ягона схема буйича амалга оширилади: бошкарилаётган объект ёки унинг кисми хакида дастлабки ахборотни йигиш; ушбу ахборотни кейин фойдаланиш ёки саклаш учун бир тизимга тушириш (синфларга ажратиш); алока каналлари оркали узатиш учун ахборотни урганиш; уни расшифровка килиш ва нихоят, бошкариш буйрукларини ишлаб чикиш ва уларни амалга ошириш. Ечилаёттан масала мохиятига кура бундай схема узгариши хам мумкин.
Савол вa топшириқлар
1. Бошқаришда кечикиш нималарга олиб келиши мумкин?
2. Нима учун бошцаришни автоматлаштириш зарурияти туғилган?
3. Бошқаришни автоматлаштириш қандай натижа бериши мумкин?
4. Бошцаришни техник қурилмалар орқали амалга ошириш учун нима зарур?
5. Миқдорий назария нима учун зарур?
0. Умумий бошқариш назарияси қачон ва нима учун зарур бўлиб қолди?
7. Кибернетика фанининг пайдо бўлишига ким сабабчи бўлди?
8. Динамик дастурлашга кимлар асос солган?
9. Л. С. Понтрягин ва унинг шогирдлари нимани яратди?
10. Оптимал бошқариш деганда нимани тушунасиз?
11. Бошқариш обьектлари сифатида нималар олиниши мумкин?
Одам тескари алока принципларини жуда кадимда, хатто унинг механизми ва ахамиятини англаб етмай қуллай бошлаган. Тескари алоқанинг асосий хулосаларини термостат мисолида кўриб ўтамиз. Термостат А — камера, Б — электр иситкич курилмаси ва В— термометрдан ташкил топган (12-расм). Ток уланиши билан иситкич курилмаси камерага иссиқлик беради ва ундаги харорат
кутарилади. Датчик — термометр факат харорат хақидаги ахборотни қабул қилибгина қолмай, токни узатгич сифатида хам хизмат қилади. Камерадаги харорат маълум бир катталикка етгунга қадар электр иситкич ишлаб туради ва камерани иситади. Харорат ол- диндан белгилаб қуйилган катталикка етганидан сўнг ток узилади. «Инерция бўйича» камерани иситиш бирмунча вақт давом этади, сўнгра харорат пасаяди, контактлар янгидан туташади — иситгич манбага уланади ва хоказо.
Расмдаги кўрсаткичли чизиқлар таъсир йўналишини кўрсатади. Юқоридаги кўрсаткич камеранинг исишини, пастдагиси эса электр иситкичнинг манбага уланганлигини кўрсатади. Схема ёпиқ сиртмоқни тасвирлайди. Мана шу ходиса тескари алоқадан иборат. Бу ердаги тескари алоқанинг вазифаси камерада ўзгармас хароратни сақлаб туришдир.
Тескари алоқали тизимлар жуда кенг кўламда қулланилади. Тескари алова принципи фақат хароратни эмас, балки бошқа микдорларни — харакатдаги поезд ёки самолёт тезлигини, турбинанинг айланишини ва шу кабиларни бир меъёрда ушлаб туришни таъминлайди. Тирик организм нормал яшаши учун бир катор физиологик параметрлар маълум чегарада бўлиши керак. Бундай физиологик параметрларнинг турғун бўлиши хам тескари алока ёрдамида амалга оширилади. Тескари алокадан фойдаланишга добр яна бир мисол. Телескоп махсус механизм ёрдамида шундай харакатланадики, юлдуз хар доим телескопнинг оптик майдони марказида туради, гуё телескоп осмонда харакатланаётган юлдузни «кузатиб боради». Бунда ёруғликни марказнинг чап ва унг томонидан қабул қилувчи иккита фотоэлемент датчик хизматини ўтайди. Агар телескопнинг харакати осмондаги юлдуз харакатидан орқада қолса, таъсир оптик майдон марказидан четга сурилади. Бу фотоэлементга таъсир этади ва электромоторга сигнал юборилади. Телескоп харакати тезлашади. Агар телескоп тезрок харакатланса, юлдуз тасвири оптик марказдан бошка томонга сурилади ва бошка фотоэлементга таъсир этади. Яна электромотор мос сигнал олади ва телескоп харакати секинлашади. Шундай килиб, юлдуздан келаётган ёруғлик тескари алоқа ёпиқ, занжирининг қисмига айланади. Бу тескари алоқанинг ташқи туташиши намунасидир.
Тескари алоқанинг ташқи туташиши тирик организмларга хам хос. Футбол ўйинида дарвозабон тўпни илиб олмоқчи бўлганда, унинг қабул қилувчи қурилма ёки датчик сигналлари билан туғриланиб турадиган гавдаси харакат қилади. Датчик футболчининг тўп харакатини кузатиб турадиган кузидир. Дарвозабон ўзининг гавдасига унинг қўлларии билан тўп орасидаги масофа иложи борича кам бўладиган холат беришга харакат қилади. Футболчининг гавдаси инерцияга эга бўлганлигидан жисмнинг харакати тўп келаётган йўналиш билан хар доим мос келавермайди. Миядаги нерв марказлари мушакларга гавданинг зарур харакатланиш йўли (траекторияси)дан четлашишини туғрилаб турувчи сигналлар юбориб туради.
Шунда хам тўп дарвозага кирса, буни кўриш сигналларини бахолаш ва уни харакат импульсига ўказиш учун маълум вақт талаб килинишидан деб билиш зарур. Мушакларнинг инертлигини йуқотиш учун бундан хам кўпрок вақт сарфланиши мумкин. Баъзи одамларда ушбу жараёнлар тезроқ ўтиши мумкин ва бу спорт тилида „яхши реакцияга эга" дейилади. Кибернетика тилида эса, бу тизим минимал вақтли кечикишга эга деб юритилади.
Шуни таъкидлаш керакки, тескари алоқа сиртмоғининг ташқи туташиши билан бир қаторда тизимда тескари алақа ички халқаси хам бор: сезги нервлар орқали мияга мушак ва буғимлар холати хақида узлуксиз ахборот бериб туради.
Яна термостатга қайтамиз. Иситкич камерага иссиқлик беради. Камера ўз навбатида иситкичдан иссиқлик олади ва унинг учун ахборот манбаи бўлиб хизмат қилади. Тескари алоқа маълум вақтгача термостатда хароратнинг ошишига имкон беради. Белгиланган чегарадан ошиб кетса, тескари алоқа xароратни пасайтиради ва берилган катталикка туширади. Бундай холда тизим ўзгармай ишлаяпти дейилади. Бу турдаги тескари алоқа манфий тескари алоқа деб аталади.
Икки тур тескари алоқанинг бири хисобланадиган бундай тескари алоқа биологик объектларда хам кўп учрайди. Артериал тизимдаги қон босими, қондаги қанд даражаси қонни кислород билан бойитиб туриш параметрлари манфий тескари алоқа ёрдамида бажарилади. Тескари алоқа кучайтириш тизимининг таркибий қисми бўлиши хам мумкин. Масалан, бирор асбобнинг чиқиш жойига унинг кириш жойи таъсир килиши мумкин. Бунда кириш катгалиги канчалик куп булса, чикиш катталиги шунчалик куп, шунингдек, чикиш канча куп булса, кириш шунча ортади, яъни жараён жадаллашади, усади. Бу турдаги тескари алока мускат mecaapu алоиса деб юритилади. Бундай тизим узгарган холатда эмас, балки кapaма-каршиликда ишлайди.
Тескари алока механизмларини урганиш турли жараёнлар мохиятини тушунишда калит булиб хизмат килади.
Савол ва топшириқлар
1. Тескари алока деганда нима тушунилади?
2. Термастат ердамида тескари алака занжирини ясаш мумкинми?
3. Тескари алоқани ёрурлик мисолида тушунтиринг.
4. Ташқи туташиш нима?
5. Мантий ва мусбат тескари алоқага изох беринг.