Nextflow
نیکسٹ فلو ایک سائنسی ورک فلو سسٹم ہے جو بنیادی طور پر بائیو انفارمیٹک ڈیٹا کے تجزیے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ یہ اس بات کے معیارات عائد کرتا ہے کہ کس طرح پروگرام کے لحاظ سے منحصر کمپیوٹ مراحل کا ایک سلسلہ تخلیق کیا جائے اور مختلف مقامی اور کلاؤڈ وسائل پر ان کے نفاذ کو قابل بناتا ہے۔ نیکسٹ فلو کا تصور اسپین کے شہر بارسلونا میں سینٹر فار جینومک ریگولیشن میں کیا گیا تھا، لیکن اس کے بعد سے اسے بائیو میڈیکل اور جینومکس کی تحقیقی سہولیات اور لیبارٹریوں میں دنیا بھر میں اپنایا گیا ہے۔ مقصد بہت سے سائنسی اعداد و شمار کے تجزیے کے لیے ترتیب وار پروسیسنگ کے اقدامات کی کافی مقدار درکار ہوتی ہے۔ نئے طریقے تیار کرتے وقت یا کبھی کبھار کسی خاص تجزیے کو چلاتے وقت کسٹم اسکرپٹ کافی ہو سکتے ہیں، لیکن پیچیدہ کام کی جانشینی یا بہت سے نمونوں کے لیے ناقص پیمانے پر۔ نیکسٹ فلو جیسے سائنسی ورک فلو سسٹم ڈیٹا تجزیہ پائپ لائن کے طور پر تجزیہ کو باقاعدہ بنانے کی اجازت دیتے ہیں۔ پائپ لائنز، جنہیں ورک فلو بھی کہا جاتا ہے، وہ ہدایات ہیں جو انجام دینے کے لیے کمپیوٹنگ کے مراحل کی ترتیب اور شرائط کی وضاحت کرتی ہیں۔ وہ خصوصی مقصد کے پروگراموں، نام نہاد ورک فلو ایگزیکٹوز کے ذریعہ انجام دیئے جاتے ہیں، جو مختلف کمپیوٹ ماحول میں پیش گوئی اور دوبارہ پیش کرنے کے قابل رویے کو یقینی بناتے ہیں۔ ورک فلو سسٹم ورک فلو ڈویلپمنٹ کے عام چیلنجوں کے لیے بلٹ ان حل بھی فراہم کرتے ہیں، جیسے کہ متعدد نمونوں پر اطلاق، ان پٹ اور انٹرمیڈیٹ نتائج کی توثیق، مراحل پر مشروط عمل درآمد، ایرر ہینڈلنگ، اور رپورٹ جنریشن۔ ورک فلو سسٹمز کی اعلی درجے کی خصوصیات میں شیڈولنگ کی صلاحیتیں، ورک فلو پر عمل درآمد کی نگرانی کے لیے گرافیکل یوزر انٹرفیس، اور پورے ورک فلو یا اس کے اجزاء کو کنٹینرائز کرکے انحصار کا انتظام بھی شامل ہو سکتا ہے۔ عام طور پر، سائنسی ورک فلو سسٹم ابتدائی طور پر سیکھنے کا ایک سخت چیلنج پیش کرتے ہیں کیونکہ ان کی تمام خصوصیات اور پیچیدگیوں کو اصل تجزیہ کے علاوہ اور اس کے علاوہ شامل کیا جاتا ہے۔ تاہم، ورک فلو سسٹمز کے ذریعہ عائد کردہ معیارات اور تجریدی عمل بالآخر تجزیہ کے مراحل کی سراغ رسانی کو بہتر بناتے ہیں، جو پائپ لائن کی ترقی میں تعاون کرتے وقت خاص طور پر متعلقہ ہوتا ہے، جیسا کہ سائنسی ترتیبات میں رواج ہے۔ خصوصیات ورک فلو کی وضاحتیں نیکسٹ فلو میں، پائپ لائنز انفرادی عمل سے بنائی جاتی ہیں جو کمپیوٹیشنل کاموں سے مطابقت رکھتی ہیں۔ ہر عمل کو ان پٹ کی ضروریات اور آؤٹ پٹ کے اعلانات کے ساتھ ترتیب دیا جاتا ہے۔ ایک مقررہ جانشینی میں چلنے کے بجائے، کسی عمل کا نفاذ اس وقت شروع ہوتا ہے جب اس کی تمام ان پٹ ضروریات پوری ہو جاتی ہیں۔ ایک عمل کے آؤٹ پٹ کو دوسرے مرحلے کے ان پٹ کے طور پر متعین کرنے سے، عمل کے درمیان ایک منطقی اور ترتیب وار تعلق پیدا ہوتا ہے۔ عمل کا یہ رد عمل پر مبنی نفاذ نیکسٹ فلو کا ایک خاص ڈیزائن پیٹرن ہے اور اسے فنکشنل ڈیٹا فلو ماڈل بھی کہا جاتا ہے۔ یہ آزاد کمپیوٹ مراحل کی موثر متوازی کاری کی اجازت دیتا ہے۔ عمل اور پورے ورک فلو کو ڈومین مخصوص زبان (ڈی ایس ایل) میں پروگرام کیا جاتا ہے جو نیکسٹ فلو کے ذریعہ فراہم کیا جاتا ہے اور اپاچی گرووی پر مبنی ہوتا ہے۔ جبکہ نیکسٹ فلو کا ڈی ایس ایل ورک فلو منطق کا اعلان کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے، ڈویلپرز ایک عمل کے اندر اپنی پسند کی اسکرپٹنگ زبان استعمال کر سکتے ہیں اور ورک فلو میں متعدد زبانوں کو ملا سکتے ہیں۔ اس لیے موجودہ اسکرپٹ اور ورک فلو کو نیکسٹ فلو میں پورٹ کرنا سیدھا ہے۔ معاون اسکرپٹنگ زبانوں میں بیش، سی ایس ایچ، کے ایس ایچ، ازگر، روبی، اور آر شامل ہیں۔ کوئی بھی اسکرپٹنگ زبان جو معیاری یونکس شیبانگ اعلامیہ (#!/بن/باش) استعمال کرتی ہے نیکسٹ فلو میں معاون ہے۔ صرف ایک عمل پر مشتمل ایک مثالی ورک فلو ذیل میں دکھایا گیا ہے: عمل ہیلو ورلڈ {ان پٹ: ویل گریٹنگ آؤٹ پٹ: پاتھ "${گریٹنگ}. tXT" اسکرپٹ: "" ایکو "${گریٹنگ} ورلڈ!" ورک فلو پر سیدھے سادے تعاون کو آسان بنانے کے لیے، نیکسٹ فلو میں سورس کوڈ مینجمنٹ سسٹم اور ڈیو اوپس پلیٹ فارمز بشمول گٹ ہب، گٹ لیب اور دیگر کے لیے مقامی سپورٹ ہے۔ نیکسٹ فلو کے ڈی ایس ایل میں لکھے گئے ورک فلوز کے عمل کو پائپ لائن کوڈ میں ترمیم کے بغیر متنوع کمپیوٹنگ ماحول میں تعینات اور چلایا جا سکتا ہے۔ پورٹیبلٹی کو فعال کرنے کے لیے، کلاؤڈ فراہم کرنے والوں سمیت مختلف پلیٹ فارمز کے لیے وقف ایگزیکٹوز کے ساتھ نیکسٹ فلو جہاز۔ چونکہ نیکسٹ فلو انفرادی عمل کے مراحل کو ڈیکپل کرتا ہے، اس لیے اسے اختیاری طور پر متعدد کمپیوٹنگ پلیٹ فارمز پر عمل درآمد کو پھیلانے کے لیے ترتیب دیا جا سکتا ہے۔ یہ پائپ لائن پر عمل درآمد کے لیے درج ذیل ماحول کی حمایت کرتا ہے: لوکل-ڈیفالٹ ایگزیکٹو۔ نیکسٹ فلو پائپ لائنز لینکس یا میک او ایس پر چلتی ہیں اور اس پر عمل درآمد اس کمپیوٹر پر ہوتا ہے جہاں پائپ لائن لانچ کی جاتی ہے۔ ایچ پی سی ورک لوڈ مینیجرز-سلورم، ایس جی ای، ایل ایس ایف، موآب، پی بی ایس پرو، پی بی ایس/ٹارک، ایچ ٹی سی کونڈور، این کیو ایس آئی آئی، او اے آر کبرنیٹس-مقامی یا کلاؤڈ پر مبنی کبرنیٹس کے نفاذ (جی کے ای، ای کے ایس، یا اے کے ایس) کلاؤڈ بیچ سروسز-اے ڈبلیو ایس بیچ، ایزور بیچ دیگر ماحول-اپاچی اگنیٹ، کمپیوٹنگ ماحول میں پورٹیبلٹی کے لیے گوگل لائف سائنسز کنٹینرز نیکسٹ فلو کا ایک بنیادی تصور سافٹ ویئر کنٹینرز کے ساتھ اس کا سخت انضمام ہے۔ پورے ورک فلوز اور، بعد کے ورژنوں میں، واحد عمل بھی کنٹینرز کو استعمال کر سکتے ہیں تاکہ ان کی کارکردگی کو مختلف کمپیوٹ ماحول میں بغیر کسی تکلیف دہ انسٹالیشن اور ترتیب کے معمولات کے انجام دیا جا سکے۔ یہ ڈیزائن کا انتخاب 2013 میں ڈاٹ اسکیل میں سولومن ہائیک کی گفتگو سے بہت زیادہ متاثر ہوا، جس کا نیکسٹ فلو کے پرنسپل ڈویلپر پاؤلو دی ٹوماسو پر نمایاں اثر پڑا۔ نیکسٹ فلو کے تعاون یافتہ کنٹینر فریم ورک میں ڈوکر، سنگلریٹی، چارلی کلاؤڈ، پوڈمین اور شفٹر شامل ہیں۔ اس قسم کے کنٹینرز کو ورک فلو میں استعمال کیا جا سکتا ہے اور جب پائپ لائن پر عمل درآمد ہوتا ہے تو خود بخود بیرونی ذخائر سے بازیافت کیا جاتا ہے۔ نیکسٹ فلو سمٹ 2022 میں، اس بات کی نقاب کشائی کی گئی کہ نیکسٹ فلو کے مستقبل کے ورژن ورک فلو میں حسب ضرورت کنٹینرز کے بہتر انضمام کے لیے ایک وقف شدہ کنٹینر پروویژننگ سروس کی حمایت کریں گے۔ ڈویلپمنٹل ہسٹری نیکسٹ فلو اصل میں اسپین میں سینٹر فار جینومک ریگولیشن میں تیار کیا گیا تھا اور جولائی 2013 میں گٹ ہب پر اوپن سورس پروجیکٹ کے طور پر جاری کیا گیا تھا۔ اکتوبر 2018 میں، نیکسٹ فلو کے پروجیکٹ لائسنس کو جی پی ایل وی 3 سے اپاچی 2 میں تبدیل کر دیا گیا۔ جولائی 2018 میں، سیکیرا لیبز کو سینٹر فار جینومک ریگولیشن کی طرف سے ایک اسپن آف کے طور پر لانچ کیا گیا تھا۔ کمپنی نیکسٹ فلو کے بہت سے بنیادی ڈویلپرز اور دیکھ بھال کرنے والوں کو ملازمت دیتی ہے اور نیکسٹ فلو پر توجہ مرکوز کرتے ہوئے تجارتی خدمات اور مشاورت فراہم کرتی ہے۔ جولائی 2020 میں، ذیلی ورک فلو اور اضافی بہتری کی اجازت دینے کے لیے نیکسٹ فلو کی ڈومین مخصوص زبان کی ایک بڑی توسیع اور نظر ثانی متعارف کرائی گئی۔ اسی سال، نیکسٹ فلو کے ماہانہ ڈاؤن لوڈ بڑھ کر تقریبا 55,000 ماہانہ ہو گئے تھے۔ گود لینے اور استقبال این ایف-کور کمیونٹی سینٹر فار جینومک ریگولیشن کے علاوہ، ترتیب کی دیگر سہولیات نے فوری طور پر نیکسٹ فلو کو اپنے ترجیحی سائنسی ورک فلو سسٹم کے طور پر اپنا لیا، ان میں ٹوبنجین میں مقداری حیاتیات کا مرکز، فرانسس کرک انسٹی ٹیوٹ، سنگاپور کا اے * اسٹار جینوم انسٹی ٹیوٹ، اور سویڈش نیشنل جینومکس انفراسٹرکچر شامل ہیں۔ ان سہولیات کے ذریعہ استعمال ہونے والی بائیو انفارمیٹک پائپ لائنوں کو بانٹنے، ہم آہنگ کرنے اور درست کرنے کی کوششیں بالآخر این ایف-کور پروجیکٹ میں تبدیل ہو گئیں۔ سویڈش نیشنل جینومکس انفراسٹرکچر کے فل ایولز کی سربراہی میں این ایف-کور پروجیکٹ کا فوکس اس بات کو یقینی بنانا ہے کہ پائپ لائنز مختلف ہارڈ ویئر، آپریٹنگ سسٹم اور سافٹ ویئر ورژن میں دوبارہ پیش کرنے کے قابل اور پورٹیبل ہوں۔ جولائی 2020 میں، نیکسٹ فلو اور این ایف کور کو چان زکربرگ انیشی ایٹو کی طرف سے ایک گرانٹ سے نوازا گیا، جس نے ایک اہم اوپن سورس سافٹ ویئر کے طور پر اس کے کردار کو تسلیم کیا۔ 2022 تک، این ایف-کور تنظیم بائیو سائنسز کے لیے 73 نیکسٹ فلو پائپ لائنز اور 700 سے زیادہ پروسیس ماڈیولز کی میزبانی کرتی ہے۔ 500 سے زیادہ ڈویلپرز اور سائنسدانوں کو متحد کرتے ہوئے، یہ بائیو انفارمیٹک ڈیٹا تجزیہ پائپ لائنز تیار کرنے کے لیے سب سے بڑی باہمی تعاون کی کوشش اور کمیونٹی ہے۔ ڈومین اور تحقیقی موضوع کے لحاظ سے ڈیٹا پروسیسنگ اور جینومک ڈیٹا تجزیہ کی ترتیب میں نیکسٹ فلو کو ترجیح دی جاتی ہے۔ پچھلے پانچ سالوں میں، جینومکس کے میدان میں بہت سے مختلف ایپلی کیشنز اور تجزیوں کے لیے متعدد پائپ لائنز شائع کی گئی ہیں۔ اس سلسلے میں استعمال کا ایک قابل ذکر معاملہ کووڈ-19 وبائی مرض کے دوران پیتھوجین کی نگرانی کے لیے تھا۔ وائرس کی نئی شکلوں کے ابھرنے کی نگرانی کرنے اور اس کے عالمی پھیلاؤ کا دوبارہ پتہ لگانے کے لیے خام ڈیٹا کی تیز رفتار اور انتہائی خودکار، لیکن درست، پروسیسنگ، مختلف قسم کے تجزیے، اور نسبوں کی نامزدگی کی ضرورت تھی، جسے نیکسٹ فلو میں لکھی گئی پائپ لائنوں کے ذریعے فعال کیا گیا تھا۔ نیکسٹ فلو غیر منافع بخش پلازمیڈ ریپوزیٹری ایڈجین کے لیے بھی ایک اہم کردار ادا کرتا ہے، جو اسے تمام جمع شدہ پلازمیڈز کی سالمیت کی تصدیق کے لیے استعمال کرتا ہے۔ جینومکس کے علاوہ، نیکسٹ فلو بائیو میڈیکل ڈیٹا پروسیسنگ کے دیگر ڈومینز میں مقبولیت حاصل کر رہا ہے، جس میں بڑی مقدار میں بنیادی ڈیٹا پر پیچیدہ ورک فلوز کے اطلاق کی بھی ضرورت ہوتی ہے: ڈرگ اسکریننگ، ریڈیولوجی میں ڈفیوژن مقناطیسی گونج امیجنگ (ڈی ایم آر آئی)، اور ماس سپیکٹرومیٹری ڈیٹا پروسیسنگ، مؤخر الذکر پروٹومکس حوالہ جات پر خاص توجہ کے ساتھ بیرونی لنکس آفیشل ویب سائٹ این ایف-کور پروجیکٹ سیکیرا لیبز اپاچی لائسنس ورک فلو لینگویجز ورک فلو ٹیکنالوجی سائنٹیفک ڈیٹا سسٹمز کا استعمال کرتے ہوئے گلیکسی اسنیک میک سافٹ ویئر بھی دیکھیں۔