|
"telekommunikatsiya texnologiyalari" fakulteti
|
| Sana | 20.05.2024 | | Hajmi | 0,69 Mb. | | #246784 |
Bog'liq Mustaqil ish
O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI RAQAMLI TEXNOLOGIYALARI VAZIRLIGI
MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI QARSHI FILIALI
“TELEKOMMUNIKATSIYA TEXNOLOGIYALARI” FAKULTETI
TT 13-21S guruh 3-bosqich talabasining
Axborot va kodlash nazariyasi fanidan tayyorlagan
3-Mustaqil ish
Bajardi: Sirojov H
Qabul qildi: Kuchaboyev R
Kodlash va dekodlash nazariyasining asosiy tushunchalari. Xaffmen algoritmini tahlili. Shennon Fano algoritmini tahlili.
Kodlash va dekodlash nazariyasining asosiy tushunchalari
Kodlash va dekodlash nazariyasi, ma'lumotlarni bir shakldan boshqasiga o'tkazishning metodikalari va tamoyillari bilan bog'liq bo'lgan ilmiy va amaliy muammolarni o'rganadigan sohadir.
Kodlash, ma'lumotlarni asosiy maqsadlarga muvofiq shakllarda ifodalashni, yoki ma'lumotlarni boshqa shakllarda tartibga solishni ifodalaydi. Bu shakllar mavjud ma'lumotlarni eng yaxshi saqlash, uzatish, tarqatish va tahlil qilishga imkon berish uchun yaratiladi.
Dekodlash esa kodlangan ma'lumotlarni asl shakllariga o'tkazishni ifodalaydi. Kodlangan ma'lumotlar, to'g'ri kodlash protokollari va algoritmalari orqali asl ma'lumotlarga qaytariladi.
1. Kodlash (Encoding): Kodlash, asl ma'lumotlarni kod (bitlar, simvollar, baytlar) shaklida ifodalash jarayoni. Bu jarayon, ma'lumotlarni qayta ishlab chiqish, saqlash, uzatish, tarqatish va tahlil qilish uchun foydalaniladi. Kodlash protokollari va algoritmalari, ma'lumotlarni boshqarishning qanday usullariga asoslangan holda ma'lumotlarni kodga aylantirishni ta'minlaydi.
2. Kod (Code): Kod, asl ma'lumotlarni boshqarishga imkon beruvchi kodlash jarayonida ishlatiladigan ifodalash shakli. Kodlar, bitlar, simvollar yoki baytlar ko'rinishida bo'lishi mumkin. Kodlar, ma'lumotlarni ifodalashni, uzatish tezligini oshirishni, xotira sarflarini kamaytirishni va ma'lumotlar ustida xatolarini aniqlashni o'z ichiga oladi.
3. Dekodlash (Decoding): Dekodlash, kodlangan ma'lumotlarni asl ma'lumotlarga qaytarish jarayoni. Dekodlashda kodlangan ma'lumotlar, kodni yoki protokolni qayta ishlash orqali asl ma'lumotlarga aylantiriladi. Bu jarayon, ma'lumotlarni saqlash, uzatish, tarqatish va tahlil qilish jarayonlarida foydalaniladi.
4. Kodlash va dekodlash protokollari: Kodlash va dekodlash protokollari, ma'lumotlarni kodlash va dekodlash jarayonlarini tuzatishda amalga oshiriladigan xususiy tartiblarni ifodalaydi. Bu protokollar, ma'lumotlarni kodlashda qo'llanadigan qoidalarni, kodlash algoritmalarni, ma'lumotlarni qayta tiklash algoritmalarni va boshqa boshqarish muammolarini o'z ichiga oladi.
Kodlash va dekodlash, axborot texnologiyalari, kommunikatsiya tizimlari, ma'lumotlar analizi, sanoq tizimlari, tashqi qurilmalar, tarmoqlar va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi. Ular, ma'lumotlarni samarali tarqatish, saqlash va boshqarishni ta'minlashni o'rganishda katta ahamiyatga ega bo'lgan asosiy tushunchalar hisoblanadi.
Xaffmen algoritmini tahlili
"Xaffmen" (Xuffman) algoritmi, berilgan bir ma'lumot kichik bitlar qatoriga kodlangan ma'lumotlar to'plamiga aylantirish uchun ishlatilgan statistik ma'lumotlar ustida asoslangan bir kodlash algoritmasidir. Bu algoritma, ma'lumotlardagi odatiy belgilarni kichik bitlar bilan, ko'p qatlamli kodlarga aylantiradi, shuningdek, ma'lumotlardagi kam belgilarni esa katta bitlar bilan ifodalaydi. Bu usul, ma'lumotlarni sarflangan xotira hajmini kamaytirish uchun foydalaniladi.
Xuffman algoritmasining tahlili quyidagi bosqichlar asosida amalga oshiriladi:
1. Ma'lumotlar analizi: Xuffman algoritmasi uchun bir ma'lumotlar to'plami olinadi va har bir belgi statistik ma'lumotlar bilan qanday ko'rsatilishi aniqlanadi. Misol uchun, har bir belgining nechta marta takrorlandigini hisoblash mumkin.
2. Algoritmik tuzilishi: Ma'lumotlar tahlilida olingan statistik ma'lumotlarga asosan, Xuffman algoritmi uchun bir algoritm (Xuffman algoritmi) yaratiladi. Bu algoritm, ma'lumotlarni kodlashda ishlatiladigan bir qator kodlarni ifodalaydi.
3. Kodlash: Xuffman algoritmida, ma'lumotlarga qanday kodlar berish kerakligi belgilanadi. Algoritmning tepasidan boshlanib, yuqoriga yo'nalgan har bir qo'lda "0" yoki "1" kodlari beriladi. Tepada asosiy ma'lumotlar uchun kichik kodlar beriladi, va algoritm yonlarda esa ma'lumotlar uchun katta kodlar beriladi.
4. Ma'lumotlarni kodlash: Ma'lumotlar to'plami, Xuffman algoritmida belgilangan kodlarga asosan kodlanadi. Har bir belgi, belgilangan kodlar to'plamiga aylantiriladi.
Xuffman algoritmasi, ma'lumotlar to'plamini sarflangan xotira hajmini kamaytirish uchun qo'llanadi. U erda, ma'lumotlardagi odatiy belgilar kichik bitlar bilan ifodalanganligi uchun, kodlanayotgan ma'lumotlar orqali belgilanish hajmi kamayadi. Boshqacha so'z bilan aytganda, katta belgilar kichik kodlarga aylantiriladi va kam belgilar katta kodlar bilan ifodalaydi.
Xuffman algoritmasi, boshqa kodlash algoritmalari bilan solishtirganda boshqa ma'lumot qatorlari uchun eng samarali kodlarni yaratadi. Uning kam belgilar uchun katta kodlar va katta belgilar uchun kichik kodlar ishlatish prinsipi ma'lumotlar sarflashini optimallashtiradi. Shuning uchun, Xuffman algoritmi ma'lumotlarni effektiv va sarflanuvchan tarzda kodlashda qo'llaniladi.
Shennon Fano algoritmini tahlili
Shannon-Fano algoritmi, berilgan xabar yoki ma'lumot to'plamini kodlash uchun foydalaniladigan oddiy kodlash algoritmasidir. Bu algoritmda, xabardagi belgilarni kodlash uchun belgilangan sembollarni ishlatamiz. Shannon-Fano algoritmi, har bir simbol uchun bir kod yaratadi, shuning uchun keng tarqalgan simbollar qisqa kodlarga ega bo'ladi, lekin kam tarqalgan simbollar esa uzun kodlarga ega bo'ladi.
Shannon-Fano algoritmining tahlili quyidagi bosqichlar bilan amalga oshiriladi:
1. Xabar Analizi: Shannon-Fano algoritmi berilgan xabarni tahlil qiladi va har bir sembolning ehtimolliklarini aniqlayadi. Bu bosqichda, simbollarining tezligi yoki ehtimolliklari hisoblanadi.
2. Sembollar Tartiqlanishi: Simbollar, ularning ehtimolliklari asosida tartiblanganadi. Ko'plik bilan, simbollar katta-dan-kichikka to'g'ri tartiblangandi, ya'ni eng keng tarqalgan simbollar yuqori o'rinda joylashadi.
3. Bo'lish va Kodlash: Simbollar, ularning ehtimolliklariga qarab ikki guruhga bo'linadi. Guruhlar, ehtimolliklari ehtimoliklariga yaqin bo'lishi uchun bo'lishib bo'lishishga harakat qilinadi. Bu bo'lishish jarayoni, sembollarning kodlash daraxtlarida joylashishlari uchun muhimdir.
4. Kodlash Daraxti Yaratilishi: Bo'lingan simbollar uchun kodlash daraxti yaratiladi. Daraxt, simbollarni ehtimolliklari asosida bo'linadi. Har bir bo'lim, simbollarga kod berish uchun tasvir etilgan kodlarni o'z ichiga oladi.
5. Kod Berish: Kodlash daraxtidagi har bir bo'limning chap tomoniga "0" va o'ng tomoniga "1" kodlari beriladi. Shunday qilib, simbollarga kodlar belgilanadi. Daraxtning yolg'izlari erishilganda, sembolning to'liq kodi shakillanadi.
6. Kodlangan Xabar: Har bir simbol, belgilangan kodlash asosida kodlanganadi va kodlangan xabar shakillanadi.
Shannon-Fano algoritmi, simbollarning ehtimolliklariga asoslangan mos ravishda davom etadi va mavjud simbollarni kodlash uchun denglangan bir kodlash elde etishga yordam beradi. Lekin, ba'zi holatlarda, simbollarining ehtimolliklari to'liq bo'linishi mumkin bo'lmasligi mumkin va bu holatda, olingan kodlash bir ozgina uzunroq bo'lishi mumkin. Huffman kodlashasi kabi boshqa kodlash algoritmalari, simbollarning ehtimolliklarini ko'proq e'tibor bilan bo'lishib, yaxshi sıkıştırish elde etish mumkin. Biroq Shannon-Fano algoritmi, oddiyligi va tushuntirib olishi oson bo'lgani uchun hali ba'zi tushunchalar bo'yicha foydalanishda qolmoqda.
|
| |
