Artificial immune system
مصنوعی ذہانت میں، مصنوعی مدافعتی نظام (اے آئی ایس) کمپیوٹیشنل طور پر ذہین، اصول پر مبنی مشین لرننگ سسٹم کی ایک کلاس ہے جو ریڑھ کی ہڈی والے مدافعتی نظام کے اصولوں اور عمل سے متاثر ہے۔ الگورتھم عام طور پر مسائل کے حل میں استعمال کے لیے مدافعتی نظام کی سیکھنے اور یادداشت کی خصوصیات کے مطابق بنائے جاتے ہیں۔ تعریف مصنوعی مدافعتی نظام (اے آئی ایس) کا میدان مدافعتی نظام کی ساخت اور فنکشن کو کمپیوٹیشنل سسٹم میں خلاصہ کرنے، اور ریاضی، انجینئرنگ، اور انفارمیشن ٹکنالوجی سے کمپیوٹیشنل مسائل کو حل کرنے کے لیے ان نظاموں کے اطلاق کی تحقیقات سے متعلق ہے۔ اے آئی ایس حیاتیاتی طور پر متاثر کمپیوٹنگ، اور قدرتی کمپیوٹیشن کا ایک ذیلی شعبہ ہے، جس میں مشین لرننگ میں دلچسپی ہے اور مصنوعی ذہانت کے وسیع میدان سے تعلق رکھتا ہے۔ اے آئی ایس کمپیوٹیشنل امیونولوجی اور نظریاتی حیاتیات سے الگ ہے جس کا تعلق مدافعتی نظام کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے کمپیوٹیشنل اور ریاضیاتی ماڈلز کا استعمال کرتے ہوئے امیونولوجی کی تقلید سے ہے، حالانکہ اس طرح کے ماڈلز نے اے آئی ایس کے میدان کا آغاز کیا اور تحریک کے لیے ایک زرخیز زمین فراہم کرنا جاری رکھے ہوئے ہیں۔ آخر میں، اے آئی ایس کا شعبہ ڈی این اے کمپیوٹنگ جیسے دیگر شعبوں کے برعکس، کمپیوٹیشن کے لیے سبسٹریٹ کے طور پر مدافعتی نظام کی تحقیقات سے متعلق نہیں ہے۔ اے آئی ایس کی تاریخ 1980 کی دہائی کے وسط میں فارمر، پیکارڈ اور پیریلسن (1986) اور بیرسینی اور واریلا (1990) کے ذریعے مدافعتی نیٹ ورکس پر لکھے گئے مضامین کے ساتھ ابھری۔ تاہم، یہ صرف 1990 کی دہائی کے وسط میں تھا کہ اے آئی ایس اپنے آپ میں ایک میدان بن گیا۔ فارسٹ اور دیگر۔ (منفی انتخاب پر) اور کیفرٹ اور دیگر۔ 1994 میں اے آئی ایس پر اپنے پہلے مقالے شائع کیے، اور داس گپتا نے نیگیٹیو سلیکشن الگورتھم پر وسیع مطالعہ کیا۔ ہنٹ اور کوک نے 1995 میں امیون نیٹ ورک ماڈلز پر کام شروع کیا۔ ٹمس اور نیل نے یہ کام جاری رکھا اور کچھ بہتریاں کیں۔ ڈی کاسترو اور وان زوبین اور نیکوسیا اور کٹیلو کا کام (کلونل انتخاب پر) 2002 میں قابل ذکر ہوا۔ مصنوعی مدافعتی نظام پر پہلی کتاب کی ترمیم داس گپتا نے 1999 میں کی تھی۔ فی الحال، اے آئی ایس کے خطوط پر نئے خیالات، جیسے کہ ڈیزرٹ تھیوری اور پیدائشی مدافعتی نظام سے متاثر الگورتھم بھی تلاش کیے جا رہے ہیں۔ اگرچہ کچھ لوگوں کا خیال ہے کہ یہ نئے خیالات ابھی تک موجودہ اے آئی ایس الگورتھم کے علاوہ کوئی حقیقی 'نیا' خلاصہ پیش نہیں کرتے ہیں۔ تاہم، اس پر گرما گرم بحث ہوتی ہے، اور یہ بحث اس وقت اے آئی ایس کی ترقی کے لیے ایک اہم محرک قوت فراہم کرتی ہے۔ دیگر حالیہ پیشرفتوں میں اے آئی ایس ماڈلز میں انحطاط کی کھوج شامل ہے، جو کھلی تعلیم اور ارتقاء میں اس کے فرضی کردار سے متاثر ہے۔ اصل میں اے آئی ایس مدافعتی نظام میں پائے جانے والے عمل کے موثر خلاصہ تلاش کرنے کے لیے نکلا تھا لیکن، حال ہی میں، یہ حیاتیاتی عمل کو ماڈلنگ کرنے اور بائیو انفارمیٹکس کے مسائل پر مدافعتی الگورتھم کو لاگو کرنے میں دلچسپی لے رہا ہے۔ 2008 میں، داس گپتا اور نینو نے امیونولوجیکل کمپیوٹیشن پر ایک نصابی کتاب شائع کی جو قوت مدافعت پر مبنی تکنیکوں سے متعلق تازہ ترین کام کا مجموعہ پیش کرتی ہے اور مختلف قسم کے استعمال کو بیان کرتی ہے۔ تکنیکیں عام تکنیکیں مخصوص امیونولوجیکل نظریات سے متاثر ہوتی ہیں جو ممالیہ کے انکولی مدافعتی نظام کے کام اور طرز عمل کی وضاحت کرتی ہیں۔ کلونل سلیکشن الگورتھم: حاصل شدہ قوت مدافعت کے کلونل سلیکشن تھیوری سے متاثر الگورتھم کی ایک کلاس جو یہ بتاتی ہے کہ کس طرح بی اور ٹی لیمفوسائٹس وقت کے ساتھ ساتھ اینٹیجنز کے لیے اپنے ردعمل کو بہتر بناتے ہیں جسے وابستگی کی پختگی کہا جاتا ہے۔ یہ الگورتھم اس نظریہ کی ڈارون کی صفات پر توجہ مرکوز کرتے ہیں جہاں انتخاب اینٹیجن-اینٹی باڈی تعاملات کی وابستگی سے متاثر ہوتا ہے، تولید خلیوں کی تقسیم سے متاثر ہوتی ہے، اور تغیر سومیٹک ہائپر میوٹیشن سے متاثر ہوتا ہے۔ کلونل سلیکشن الگورتھم عام طور پر اصلاح اور پیٹرن کی شناخت کے ڈومینز پر لاگو ہوتے ہیں، جن میں سے کچھ متوازی پہاڑی چڑھائی اور ریکومبینیشن آپریٹر کے بغیر جینیاتی الگورتھم سے ملتے جلتے ہیں۔ منفی انتخاب الگورتھم: مثبت اور منفی انتخاب کے عمل سے متاثر ہے جو تھائمس میں ٹی خلیوں کی پختگی کے دوران ہوتا ہے جسے ٹی سیل ٹالرنس کہا جاتا ہے۔ منفی انتخاب سے مراد خود رد عمل ظاہر کرنے والے خلیوں کی شناخت اور حذف (اپوپٹوسس) ہے، یعنی ٹی خلیات جو خود کے بافتوں کو منتخب کر سکتے ہیں اور ان پر حملہ کر سکتے ہیں۔ الگورتھم کی یہ کلاس عام طور پر درجہ بندی اور پیٹرن کی شناخت کے مسئلے کے ڈومینز کے لیے استعمال ہوتی ہے جہاں مسئلہ کی جگہ دستیاب علم کی تکمیل میں ماڈل کی جاتی ہے۔ مثال کے طور پر، بے ضابطگی کا پتہ لگانے والے ڈومین کے معاملے میں الگورتھم عام (غیر بے ضابطگی) نمونوں پر تربیت یافتہ مثالی پیٹرن ڈٹیکٹرز کا ایک مجموعہ تیار کرتا ہے جو غیر مرئی یا بے ضابطگی کے نمونوں کا نمونہ اور پتہ لگاتا ہے۔ امیون نیٹ ورک الگورتھم: نیلز کاج جیرن کے تجویز کردہ آئیڈیو ٹائپک نیٹ ورک تھیوری سے متاثر الگورتھم جو اینٹی آئیڈیو ٹائپک اینٹی باڈیز (اینٹی باڈیز جو دوسرے اینٹی باڈیز کے لیے منتخب کرتے ہیں) کے ذریعے مدافعتی نظام کے ضابطے کو بیان کرتے ہیں۔ الگورتھم کی یہ کلاس نیٹ ورک گراف ڈھانچوں پر توجہ مرکوز کرتی ہے جہاں اینٹی باڈیز (یا اینٹی باڈی پیدا کرنے والے خلیات) نوڈس کی نمائندگی کرتے ہیں اور ٹریننگ الگورتھم میں وابستگی (مسائل کی نمائندگی کی جگہ میں مماثلت) کی بنیاد پر نوڈس کے درمیان کناروں کو بڑھانا یا تراشنا شامل ہوتا ہے۔ امیون نیٹ ورک الگورتھم کو کلسٹرنگ، ڈیٹا ویژوئلائزیشن، کنٹرول، اور آپٹیمائزیشن ڈومینز میں استعمال کیا گیا ہے، اور مصنوعی نیورل نیٹ ورکس کے ساتھ خصوصیات کا اشتراک کیا گیا ہے۔ ڈینڈریٹک سیل الگورتھم: ڈینڈریٹک سیل الگورتھم (ڈی سی اے) ایک کثیر پیمانے کے نقطہ نظر کا استعمال کرتے ہوئے تیار کردہ مدافعتی متاثر شدہ الگورتھم کی ایک مثال ہے۔ یہ الگورتھم ڈینڈریٹک خلیوں (ڈی سی) کے ایک تجریدی ماڈل پر مبنی ہے۔ ڈی سی اے کو خلاصہ کیا جاتا ہے اور ڈی سی فنکشن کے مختلف پہلوؤں کی جانچ اور ماڈلنگ کے عمل کے ذریعے نافذ کیا جاتا ہے، سیل کے اندر موجود مالیکیولر نیٹ ورک سے لے کر مجموعی طور پر خلیوں کی آبادی کے ذریعہ ظاہر ہونے والے رویے تک۔ ڈی سی اے کے اندر معلومات کو مختلف تہوں پر دانے دار کیا جاتا ہے، جو ملٹی اسکیل پروسیسنگ کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔ حیاتیاتی طور پر متاثر کمپیوٹنگ کمپیوٹیشنل امیونولوجی کمپیوٹیشنل انٹیلی جنس ارتقاء کمپیوٹیشن امیونو کمپیوٹنگ نیچرل کمپیوٹیشن سوارم انٹیلی جنس لرننگ کلاسیفائر سسٹم رول بیسڈ مشین لرننگ نوٹس حوالہ جات جے ڈی بھی دیکھیں۔ کسان، این پیکارڈ اور اے پیریلسن، (1986) "مدافعتی نظام، موافقت اور مشین لرننگ"، فزکا ڈی، جلد۔ 2، پی پی۔ 187-204 H. Bersini، F. J. Varela، مدافعتی نیٹ ورک سے حاصل کردہ انکولی مسئلے کو حل کرنے کے اشارے۔ متوازی مسئلہ فطرت سے حل کرنا، پہلی ورکشاپ پی پی ایس ڈبلیو 1، ڈورٹمنڈ، ایف آر جی، اکتوبر، 1990۔ ڈی داس گپتا (ایڈیٹر)، آرٹیفیشل امیون سسٹمز اینڈ دیئر ایپلی کیشنز، سپرنگر-ورلاگ، انکارپوریٹڈ برلن، جنوری 1999، وی کٹیلو اور جی نیکوسیا (2002) "این امیونولوجیکل اپروچ ٹو کمبینٹوریئل آپٹیمائزیشن پروبلمز" لیکچر نوٹس ان کمپیوٹر سائنس، سپرنگر وال۔ 2527، پی پی۔ 361-370۔ ایل این ڈی کاسترو اور ایف جے وان زوبین، (1999) "مصنوعی مدافعتی نظام: حصہ I-بنیادی نظریہ اور ایپلی کیشنز"، اسکول آف کمپیوٹنگ اینڈ الیکٹریکل انجینئرنگ، اسٹیٹ یونیورسٹی آف کیمپیناس، برازیل، نمبر۔ ڈی سی اے-آر ٹی 01/99۔ ایس۔ گیریٹ (2005) "ہم مصنوعی مدافعتی نظاموں کا اندازہ کیسے کرتے ہیں؟" ارتقاء کا حساب، جلد۔ 13، نہیں۔ 2، پی پی۔ 145-178۔ http://mitpress.mit.edu/journals/pdf/EVCO_13_2_145_0.pdf وی کٹیلو، جی نیکوسیا، ایم پاون، جے ٹمس (2007) این امیون الگورتھم فار پروٹین اسٹرکچر پریڈکشن آن لیٹس ماڈلز، آئی ای ای ای ٹرانزیکشنز آن ایوولوشنری کمپیوٹیشن، جلد۔ 11، نہیں۔ 1، پی پی۔ 101-117۔ https://web.archive.org/web/20120208130715/http:// www. dmi. unict. it/nicosia/कागजपत्र/جریدے/nicosia-IEEE-TEVC07.pdf Villalobos-Arias M.، Coello C. A. C.، Hernández-Lerma O. (2004) ملٹی آبجیکٹیو مصنوعی امیون سسٹم الگورتھم کا کنورجنس تجزیہ۔ میں: نیکوسیا جی، کٹیلو وی، بینٹلے پی جے، ٹمس جے۔ (ای ڈی ایس) مصنوعی مدافعتی نظام۔ ICARIS 2004۔ لیکچر نوٹس ان کمپیوٹر سائنس، جلد 3239۔ سپرنگر، برلن، ہیڈلبرگ۔ ڈی او آئی https://doi.org/10.1007/978-3-540-30220-9_19 بیرونی روابط اے آئی ایس ویب: مصنوعی مدافعتی نظام کا آن لائن ہوم عام طور پر اے آئی ایس کے بارے میں معلومات اور آئی سی اے آر آئی ایس کانفرنس سیریز، کوڈ، تدریسی مواد اور الگورتھم کی وضاحت سمیت مختلف وسائل کے لنکس۔ آرٹسٹ: نیٹ ورک فار آرٹیفیشل امیون سسٹمز یوکے اے آئی ایس نیٹ ورک، آرٹسٹ کے بارے میں معلومات فراہم کرتا ہے۔ یہ برطانیہ اور اس سے آگے اے آئی ایس کے لیے تکنیکی اور مالی مدد فراہم کرتا ہے، اور اس کا مقصد اے آئی ایس منصوبوں کو فروغ دینا ہے۔ سٹیفنی فارسٹ کی قیادت میں یونیورسٹی آف نیو میکسیکو میں کمپیوٹر امیون سسٹمز گروپ۔ اے آئی ایس: دیپانکر داس گپتا کی قیادت میں میمفس یونیورسٹی میں مصنوعی امیون سسٹمز گروپ۔ آئی بی ایم اینٹی وائرس ریسرچ کمپیوٹر سیکیورٹی کے لیے اے آئی ایس میں ابتدائی کام کرتی ہے۔