Microsimulation
مائکروسیمولیشن کمپیوٹرائزڈ تجزیاتی ٹولز کا ایک زمرہ ہے جو کسی چوراہے سے بہنے والی شاہراہ کی ٹریفک، مالی لین دین، یا افراد کی دانے دار سطح پر آبادی کے ذریعے بیماری پھیلانے والے پیتھوجینز جیسی سرگرمیوں کا تجزیہ کرتا ہے۔ مترادفات میں مائیکرو اینالیٹک تخروپن اور خوردبین تخروپن شامل ہیں۔ مائیکروسیمولیشن، جس میں اسٹوچسٹک یا اصول پر مبنی ڈھانچوں پر زور دیا گیا ہے، کو ملٹی ایجنٹ تخروپن کی اسی طرح کی تکمیلی تکنیک کے ساتھ الجھن میں نہیں ڈالنا چاہیے، جو افراد کے رویے پر زیادہ توجہ مرکوز کرتی ہے۔ مثال کے طور پر، ٹریفک مائکروسیمولیشن ماڈل کو چوراہے پر موڑ والی لین کو لمبا کرنے کی تاثیر کا اندازہ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، اور اس طرح یہ فیصلہ کرنے میں مدد ملتی ہے کہ آیا یہ لین کو لمبا کرنے پر رقم خرچ کرنے کے قابل ہے یا نہیں۔ مائکروسیمولیشن کو انفرادی اکائیوں جیسے لوگوں یا گاڑیوں کے تعامل کو دیکھنے میں کمپیوٹر ماڈلنگ کی دیگر اقسام سے ممتاز کیا جا سکتا ہے۔ ہر اکائی کو ایک خود مختار وجود کے طور پر سمجھا جاتا ہے اور اکائیوں کے تعامل کی اجازت اسٹاکسٹک (بے ترتیب) پیرامیٹرز کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہے۔ ان پیرامیٹرز کا مقصد انفرادی ترجیحات اور رجحانات کی نمائندگی کرنا ہے۔ مثال کے طور پر، ٹریفک ماڈل میں کچھ ڈرائیور محتاط ہوتے ہیں اور مڑنے سے پہلے بڑے وقفے کا انتظار کرتے ہیں، جبکہ دوسرے جارحانہ ہوتے ہیں اور چھوٹے وقفوں کو قبول کرتے ہیں۔ اسی طرح، صحت عامہ کے ماڈل میں افراد وائرس کے خلاف مزاحمت کے ساتھ ساتھ ذاتی عادات میں بھی مختلف ہو سکتے ہیں جو وائرس کے پھیلاؤ میں معاون ہیں (مثال کے طور پر۔ وہ اپنے ہاتھ کتنی بار/اچھی طرح دھوتے ہیں)۔ انٹرنیشنل مائکروسیمولیشن ایسوسی ایشن، مائکروسیمولیشن کو ایک ماڈلنگ تکنیک کے طور پر بیان کرتی ہے جو انفرادی اکائیوں جیسے افراد، گھرانوں، گاڑیوں یا فرموں کی سطح پر کام کرتی ہے۔ ماڈل کے اندر ہر یونٹ کی نمائندگی ایک ریکارڈ کے ذریعے کی جاتی ہے جس میں ایک منفرد شناخت کنندہ اور متعلقہ صفات کا ایک مجموعہ ہوتا ہے-جیسے۔ معلوم عمر، جنس، ازدواجی اور ملازمت کی حیثیت کے حامل افراد کی فہرست ؛ یا معروف اصل، مقامات اور آپریشنل خصوصیات والی گاڑیوں کی فہرست۔ اس کے بعد ان اکائیوں پر اصولوں کا ایک مجموعہ (منتقلی کے امکانات) لاگو کیا جاتا ہے جس کی وجہ سے حالت اور رویے میں مصنوعی تبدیلیاں آتی ہیں۔ یہ قوانین تعیناتی (امکان = 1) ہو سکتے ہیں، جیسے کہ ٹیکس کے ضوابط میں تبدیلیوں کے نتیجے میں ٹیکس کی ذمہ داری میں تبدیلیاں، یا غیر معمولی (امکان <= 1)، جیسے کہ مرنے، شادی کرنے، جنم دینے یا کسی مقررہ مدت کے اندر منتقل ہونے کا امکان۔ دونوں صورتوں میں نتیجہ ان اصولوں کو لاگو کرنے کے نتائج کا تخمینہ ہے، ممکنہ طور پر کئی وقت کے مراحل میں، بشمول مجموعی مجموعی تبدیلی اور (اہم طور پر) جس طرح سے اس تبدیلی کو آبادی یا مقام میں تقسیم کیا جا رہا ہے جس کا نمونہ بنایا جا رہا ہے۔ اکانومیٹرک مائکروسیمولیشن اطلاقی اکانومیٹرکس تحقیق میں، مائکروسیمولیشن کا استعمال وقت کے ساتھ افراد کے رویے کی تقلید کے لیے کیا جاتا ہے۔ مائکروسیمولیشن یا تو متحرک یا جامد ہو سکتا ہے۔ اگر یہ متحرک ہے تو لوگوں کا طرز عمل وقت کے ساتھ بدلتا ہے، جبکہ جامد صورت میں ایک مستقل طرز عمل فرض کیا جاتا ہے۔ ٹیکس، پنشن، اور دیگر قسم کی اقتصادی اور مالی سرگرمیوں کے لیے کئی مائیکروسیمولیشن ماڈل ہیں۔ ان ماڈلز کو عام طور پر سرکاری ایجنسیوں یا ماہرین تعلیم کے ذریعے نافذ کیا جاتا ہے۔ ایک مثال پینسم 2 (ایک متحرک مائکروسیمولیشن پنشن ماڈل) ہے جو برطانیہ میں اگلے 50 سالوں کے لیے پنشن کی آمدنی کو متحرک طور پر نقل کرتا ہے۔ یوروموڈ 27 یورپی یونین کے ممالک کے لیے ایک جامد مائکروسیمولیشن ماڈل ہے، جبکہ ساؤتھموڈ گلوبل ساؤتھ کے کئی ممالک کے لیے ایک ہی فریم ورک اپناتا ہے۔ شمالی امریکی مائکروسیمولیشن ماڈلز میں لانگٹیوڈینل، ڈائنامک مائکروسیمولیشن کورسم، اور ڈٹر ماڈل ڈائناکان (کینیڈا، یکم جون 2009 کو ختم کیا گیا) اور پولیسم (ریاستہائے متحدہ) شامل ہیں۔ یو ایس ڈیپارٹمنٹ آف ہیلتھ اینڈ ہیومن سروسز ٹیکس، منتقلی اور صحت کے پروگراموں میں تبدیلیوں کے ممکنہ اثرات کو سمجھنے کے لیے جامد مائکروسیمولیشن ٹرانسفر انکم ماڈل (TRIM) کا استعمال کرتا ہے۔ ایک متعلقہ مثال جو شہری ترقی کی مقامی طور پر تفصیلی مائکروسمیولیشن فراہم کرتی ہے وہ پی ای سی اے ایس ہے۔ اکانومیٹرک مائکروسیمولیشن ماڈلز کو دو اقسام میں درجہ بند کیا جا سکتا ہے: بند، طول البلد، متحرک مائکروسیمولیشن ماڈل (جیسے DYNACAN اور Pensim2) ایک ابتدائی آبادی سے شروع ہوتے ہیں جو صرف ڈیموگرافکس ماڈیولز کے مصنوعی زندگی کے واقعات، جیسے کہ زرخیزی، اموات اور نقل مکانی سے تبدیل ہوتے ہیں۔ اس طرح، ماڈل چلانے کے دوران کسی بھی وقت، مصنوعی آبادی سے توقع کی جا سکتی ہے کہ وہ آبادی کا مکمل نمائندہ (مصنوعی) نمونہ رہے گی کہ وہ ماڈلنگ کر رہی ہے۔ کھلے ماڈل مخصوص کلیدی افراد پر توجہ مرکوز کرتے ہیں اور مذکورہ افراد کی آبادی کی بنیاد پر ان کی نمائندگی پیدا کرتے ہیں۔ ایسے ماحول میں، نئے افراد کو ضرورت کے مطابق آبادی سے شامل یا ہٹا دیا جاتا ہے تاکہ کلیدی افراد کے لیے زندگی کے واقعات کا ایک "مناسب" مجموعہ یقینی بنایا جا سکے۔ اس فرق کی واضح ترین مثالوں میں سے ایک دو قسم کے نمونوں کے اندر شادی کا علاج ہے۔ اگرچہ کھلے ماڈل صرف کلیدی فرد کے لیے ایک مناسب شریک حیات پیدا کر سکتے ہیں، لیکن بند ماڈل کو، اس کے بجائے، اس بات کا تعین کرنا چاہیے کہ اس کی آبادی میں کون سے لوگ شادی کرنے کا امکان رکھتے ہیں، اور پھر ان کا مقابلہ کرنا چاہیے۔ ٹریفک مائکروسیمولیشن مائکروسیمولیشن ٹریفک ماڈلنگ میں بھی استعمال ہوتا ہے اور اسے سافٹ ویئر پیکجوں جیسے ٹرانس ماڈلر، پی ٹی وی ویسائم، ٹی ایس آئی ایس-کورسم، کیوب ڈائناسم، لیزا +، کواڈ اسٹون پیرامیکس، سی آئی اے ایس پیرامیکس، سمٹریفک، ایمسن، اور میٹسم کے ذریعے ٹائپ کیا جاتا ہے۔ تجزیاتی ماڈلنگ سافٹ ویئر جیسے LINSIG، TRANSYT، TRANSYT-7F یا SIDRA INTERSECTION ریاضیاتی الگورتھم پر مبنی ماڈلز کی ایک مختلف کلاس کی نمائندگی کرتے ہیں جو ٹریفک ماڈل عناصر کے امتزاج کی نمائندگی کرتے ہیں۔ ٹریفک مائکروسیمولیشن ماڈل پہلے سے طے شدہ روڈ نیٹ ورک کے اندر انفرادی گاڑیوں کے رویے کی تقلید کرتے ہیں اور ٹریفک کے بہاؤ میں تبدیلیوں یا جسمانی ماحول میں تبدیلیوں کے نتیجے میں ٹریفک کے نمونوں میں ہونے والی تبدیلیوں کے ممکنہ اثرات کی پیش گوئی کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ قطار کے حالات کی تقلید کرنے کی صلاحیت کی وجہ سے گنجان سڑک نیٹ ورک کی ماڈلنگ میں مائکروسیمولیشن کی سب سے بڑی طاقت ہے۔ مائیکروسیمولیشن ماڈل مطلق گرڈ لاک کے مقام تک اعلی درجے کی سیچوریشن پر نتائج فراہم کرتے رہیں گے۔ یہ صلاحیت اس قسم کے ماڈلز کو شہری علاقوں اور شہر کے مراکز میں ٹریفک کی کارروائیوں کا تجزیہ کرنے کے لیے بہت مفید بناتی ہے، بشمول انٹرچینجز، گول چکر، غیر سگنلائزڈ اور سگنلائزڈ چوراہے، سگنل مربوط گلیارے، اور ایریا نیٹ ورک۔ مائکروسیمولیشن جسمانی ماحول میں نسبتا چھوٹی تبدیلیوں کی بھی عکاسی کرتا ہے جیسے کہ لینوں کا تنگ ہونا یا جنکشن اسٹاپ لائنوں کی منتقلی۔ حالیہ برسوں میں، مائکروسیمولیشن ماڈلنگ نے تھری ڈی اینیمیشن کے ذریعے پیش گوئی شدہ ٹریفک رویے کو بصری طور پر پیش کرنے کی صلاحیت میں توجہ حاصل کی ہے، جس سے سیاست دانوں اور عام لوگوں جیسے عام لوگوں کو مجوزہ اسکیم کے اثرات کی مکمل تعریف کرنے کے قابل بنایا گیا ہے۔ جاپان میں FORUM8 جیسی کمپنیوں کی طرف سے سنیما کے معیار 3D حرکت پذیری اور ورچوئل رئیلٹی کے ساتھ مائکروسیمولیشن ماڈل ڈیٹا کے انضمام کے ساتھ اس شعبے میں مزید پیش رفت کی جا رہی ہے۔ پیدل چلنے والے یا ہجوم مائکروسیمولیشن پیدل چلنے والے یا ایجنٹ پر مبنی مائکروسیمولیشن حالیہ برسوں میں صنعت کے اندر استعمال اور قبولیت میں اضافہ ہوا ہے۔ یہ نظام خلائی استعمال، خدمت کی سطح، کثافت، پیکنگ اور مایوسی جیسے تجزیاتی اقدامات کے حوالے سے جگہ کے کسی علاقے سے گزرنے والے انفرادی لوگوں کے تخروپن پر توجہ مرکوز کرتے ہیں۔ بہت سے موجودہ ٹریفک مائکروسیمولیشن سافٹ ویئر پیکیجز ٹریفک کے اجزاء اور پیدل چلنے والوں کو یکجا کر کے ایک زیادہ مکمل نظام بنا رہے ہیں جبکہ بہت سے عبوری ہجوم کے تخروپن ٹولز کو بڑے پیمانے پر شہری خلائی ڈیزائن میں استعمال کے لیے بہتر بنایا جا رہا ہے۔ صحت کے علوم میں مائکروسیمولیشن صحت کے علوم میں مائکروسیمولیشن انفرادی زندگی کی تاریخ پیدا کرتا ہے۔ اس تکنیک کا استعمال اس وقت کیا جاتا ہے جب آبادی کے تناسب (میکروسیمولیشن) کی "اسٹاک اینڈ فلو" قسم کی ماڈلنگ دلچسپی کے نظام کو کافی حد تک بیان نہیں کرسکتی ہے۔ اس قسم کی ماڈلنگ میں ضروری نہیں کہ افراد کے درمیان تعامل شامل ہو (جیسا کہ اوپر بیان کیا گیا ہے) اور اس صورت میں افراد ایک دوسرے سے آزادانہ طور پر پیدا ہو سکتے ہیں، اور مجرد وقت کے مراحل کے بجائے آسانی سے مسلسل وقت کے ساتھ کام کر سکتے ہیں۔ صحت کے علوم میں مائکروسیمولیشن ماڈلز کی کئی مثالیں یو ایس نیشنل کینسر انسٹی ٹیوٹ کے سی آئی ایس این ای ٹی پروگرام (http://cisnet.cancer.gov) میں اکٹھی کی گئی ہیں۔ کینیڈا میں، پاپولیشن ہیلتھ ماڈل (پی او ایچ ای ایم) ایک عام پلیٹ فارم ہے جو ذیابیطس، قلبی امراض اور گٹھیا سمیت متعدد دائمی بیماریوں کا جائزہ لیتا ہے۔ مقامی مائکروسیمولیشن مائکروسیمولیشن کے لیے معاشی اور صحت کے نقطہ نظر افراد کی دی گئی آبادی پر ماحولیاتی، معاشی، یا پالیسی کے حالات میں ہونے والی تبدیلیوں کے اثرات کے بارے میں بصیرت فراہم کرتے ہیں۔ تاہم، بہت سی تبدیلیوں کے اثرات سیاق و سباق پر منحصر ہوتے ہیں، جس کا مطلب ہے کہ ایک ہی تبدیلی (جیسے۔ انکم ٹیکس بینڈ میں) کچھ علاقوں میں مطلوبہ اثرات مرتب ہو سکتے ہیں، لیکن دوسروں میں ناپسندیدہ اثرات مرتب ہو سکتے ہیں۔ یہ تفہیم مائکروسیمولیشن کے لیے مقامی نقطہ نظر کی جڑ پر مضمر ہے۔ اسپاٹیل مائکروسیمولیشن کی اصطلاح سے مراد تکنیکوں کا ایک مجموعہ ہے جو کسی خاص علاقے میں رہنے والے افراد کی خصوصیات کا تخمینہ لگانے کی اجازت دیتا ہے، جو اس علاقے کے بارے میں معلوم رکاوٹوں کے متغیرات کے ایک سیٹ پر مبنی ہوتا ہے۔ اکانومیٹرک مائکروسیمولیشن کی طرح، مقامی مائکروسیمولیشن یا تو متحرک یا جامد ہو سکتا ہے، اور اس میں تعامل یا غیر فعال اکائیاں شامل ہو سکتی ہیں۔ گائی آرکٹ کو وسیع پیمانے پر مقامی مائکروسیمولیشن کے موجد کے طور پر حوالہ دیا جاتا ہے۔ مقامی مائکروسیمولیشن میں اعلی کمپیوٹیشنل اور ڈیٹا کی ضروریات ہوتی ہیں اور ماڈل ترتیب دینے کے لیے کچھ حد تک کمپیوٹر پروگرامنگ ایک شرط ہے۔ ان وجوہات کی بنا پر یہ تکنیک بڑے پیمانے پر استعمال نہیں ہوتی۔ تاہم، متعدد عوامل تعلیمی جغرافیہ اور متعلقہ مضامین کے اندر مقامی مائکروسیمولیشن پر اشاعتوں کی تعداد میں تیزی سے اضافے کا باعث بنے ہیں۔ ان میں شامل ہیں: طاقتور پرسنل کمپیوٹرز کی دستیابی اور کم لاگت۔ صارف دوست اور کم لاگت والے کمپیوٹر سافٹ ویئر کا ظہور جس کے ساتھ مائکروسیمولیشن ماڈل بنائے جا سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر آر، جاوا اور ازگر ہیں، جن میں سے ہر ایک کو فری اور اوپن سورس سافٹ ویئر کے طور پر درجہ بند کیا جا سکتا ہے۔ حکومتوں، کارپوریشنوں اور غیر منافع بخش تنظیموں کے ذریعہ ڈیٹا اکٹھا کرنے کی سرگرمیوں کو بہتر بنانا۔ ڈیٹا تک رسائی کو بہتر بنانا۔ پروگرامنگ زبانیں اور پلیٹ فارمز موضوع سے متعلق مخصوص پروگراموں کے علاوہ عمومی مقصد کی پروگرامنگ زبانیں بھی ہیں (ٹریفک سمیلیشن دیکھیں)۔ مثالوں میں جے اے ایس مائن، ایل آئی اے ایم 2، ایم او ڈی جی ای این، اور اوپن ایم + + شامل ہیں۔ مزید پڑھنے کے لیے ٹریفک فلو ڈائنامک مائکروسیمولیشن پنشن ماڈل بھی دیکھیں۔ موسکارولا، ایف سی، کولمبینو، یو۔، فگیری، ایف۔، اور لوکاٹیلی، ایم۔ (2014)۔ ٹیکسوں کو محنت سے جائیداد کی طرف منتقل کرنا۔ لیبر مارکیٹ کے توازن کے تحت ایک تخروپن۔ IZA ڈسکشن پیپرز 8832، انسٹی ٹیوٹ فار دی اسٹڈی آف لیبر (IZA)۔ حوالہ جات تخروپن سافٹ ویئر ایجنٹ پر مبنی ماڈل