مصنوعی ذہانت بمقابلہ کلاسیکی الگورتھمک پروگرامنگ

کلاسیکی الگورتھمک پروگرامنگ سے آرٹیفیشل انٹیلیجنس کی طرف

انتھونی کواٹرون، پی ایچ ڈی 30 اپریل 2022

مصنوعی ذہانت میں ہونے والی پیشرفتوں نے پیچیدہ کمپیوٹیشنل مسائل کو مؤثر طریقے سے حل کرنے کی سہولت فراہم کی ہے جو پہلے مشکل، ناقابل حل یا انتہائی ترکیبی تھے۔ ان مسائل میں چہرے کی شناخت، اشیاء کی کھوج، راستے کی منصوبہ بندی اور انتہائی ذاتی نوعیت کے آن لائن تجویز کرنے والے سسٹمز شامل ہیں۔

مستقبل میں آگے بڑھتے ہوئے اداروں کے لیے چیلنج یہ ہے کہ اسٹریٹجک فیصلہ سازوں کو پیچیدہ کمپیوٹیشنل مسائل کو حل کرنے کے لیے روایتی کلاسیکی طریقوں اور مصنوعی ذہانت کے طریقوں کے درمیان فیصلہ کرنا ہے۔ Either طریقے کے پاس درستگی، لاگت، عمل درآمد کی مشکل، اور دیکھ بھال کے ابعاد پر ایک مضبوط نظام فراہم کرنے میں منفرد چیلنجز ہیں۔

مسائل کو حل کرنے کے لیے کلاسیکی الگورتھمک پروگرامنگ کا طریقہ

کلاسیکی پروگرامنگ پیراڈائم مسائل کو تجویز کردہ الگورتھمز کے ذریعے حل کرنے اور ہدایات کی ایک واضح متعینہ ترتیب کا استعمال شامل کرتا ہے۔ ان پٹس متعین اور محدود ہوتے ہیں، ان پٹس کو متعینہ پروگرامنگ پیراڈائمز (پروسیجرل، آبجیکٹ اورینٹڈ، فنکشنل اور لاجیکل) کے ذریعے پروسیس کرنے کے لیے الگورتھمز تیار کیے جاتے ہیں تاکہ آؤٹ پٹس پیدا کیے جا سکیں۔

وقتی اور مکانی طور پر موثر مسائل کو حل کرنے کے لیے الگورتھم دریافت کرنا مشہور طور پر چیلنجنگ ہے۔ کمپیوٹیشنل کمپلیکسٹی تھیوری میں، مسائل یا تو P (پولینومیل)، NP (نون ڈیٹرمینسٹک پولینومیل)، NP-مکمل یا NP-مشکل ہوتے ہیں۔ پولینومیل مسائل کو تیزی سے حل اور تصدیق کیا جا سکتا ہے، جبکہ غیر پولینومیل مسائل کو نہیں۔ NP مسائل کو کلاسیکی الگورتھمک طریقوں کے ذریعے حل کرنا مشکل ہے۔

ایک P مسئلے کی مثال دو نقاط کے درمیان سب سے مختصر راستہ تلاش کرنا ہے، جبکہ ایک NP مسئلے کی مثال سیاحتی سیلز مین کا مسئلہ ہے جہاں متعدد مقامات دیے جانے پر، تمام سائٹس کا دورہ کرنے کے لیے سب سے مختصر ممکنہ فاصلہ طے کرنے والا بہترین راستہ کیا ہے۔ اتفاق سے ایسا ہوتا ہے کہ فی الحال کمپیوٹیشنلی حل کرنے کی ضرورت والے مسائل میں سے بہت سے NP زمرے میں آتے ہیں۔ زیادہ تر معاملات میں، عملی مقاصد کے لیے، ایک تخمینی حل اکثر کافی ہوتا ہے۔ روزمرہ کی زندگی کا سامنا کرتے ہوئے، انسان ہمیشہ تخمینی حل کے ساتھ آتے ہیں، یعنی نیویگیشن۔

کلاسیکی الگورتھم پیراڈائم کے تحت مسائل کو مؤثر طریقے سے حل کرنے میں نفاذ کے چیلنجز موجود ہیں۔ الگورتھم کی پیچیدگی کمپیوٹر سائنس کی ایک شاخ ہے جو اس بات سے تعلق رکھتی ہے کہ الگورتھم وقتی (وقت کی پیچیدگی) اور مکانی دائرہ کار (جگہ کی پیچیدگی) میں کتنا مؤثر طریقے سے چلتے ہیں۔

اگرچہ الگورتھم کو نافذ کرنے کے بہت سے مختلف طریقے ہیں، الگورتھم کو نافذ کرنے کا ایک واضح لیکن ممکنہ طور پر غیر موثر طریقہ اکثر "سادہ" الگورتھم کہا جاتا ہے۔ سب سے زیادہ موثر الگورتھم دریافت کرنا آسان نہیں ہے، اور کمپیوٹر سائنسدانوں نے مسائل کے طبقات کو حل کرنے کے بہترین الگورتھم تلاش کرنے کے لیے کئی سالوں سے کام کیا ہے۔ پیداواری نظاموں میں الگورتھم کو عارضی اور مكانی طور پر موثر طریقوں سے نافذ کیا جاتا ہے۔ سب سے بڑی سافٹ ویئر کمپنیاں پیر-پروگرامنگ کے ذریعے، پیر-ریویو کی طرح، اعلیٰ ترین الگورتھمک معیارات کو یقینی بناتی ہیں۔ الگورتھم کو موثر طریقے سے نافذ کرنے کے لیے کئی سالوں کی تربیت اور اعلیٰ درجے کی مہارت کی ضرورت ہوتی ہے۔

عملی لحاظ سے، جبکہ پروگرامنگ کی تکنیکیں ارتقا پذیر ہوئی ہیں اور پروگرامنگ زبانیں (یعنی C, C++, Java, JavaScript, PHP, Python) مقبولیت میں مختلف رہی ہیں، بنیادی باتیں وہی رہی ہیں جب سے بیل لیبز نے 1970 کی دہائی میں پہلے C ماڈیولز لکھے۔ نظریاتی طور پر مشکل مسائل کو پیداواری طور پر کام کرنے کے کچھ عملی طریقے ہیں، جیسے تقسیم شدہ سسٹمز کا استعمال۔ جدید طریقے زیادہ قیمت پر آتے ہیں اور سب سے زیادہ تکنیکی طور پر ترقی پسند تنظیموں کے علاوہ دیگر کی صلاحیتوں سے باہر ہیں۔

روایتی الگورتھمک پروگرامنگ طریقوں کی پیچیدگی کو دیکھتے ہوئے، تنظیموں کو طویل عرصے سے ایسے مؤثر ٹیمیں بنانے میں مشکل پیش آ رہی ہے جو ایسے نظام اندرونی طور پر تیار کر سکیں۔ مزید برآں، بہت سی تنظیموں نے ایسے بیرونی فراہم کنندگان تلاش کرنے میں بھی جدوجہد کی ہے جو ان مقامی چیلنجوں کو حل کر سکیں جنہیں نظریاتی طور پر نافذ کرنا ممکن ہے۔ جیسے جیسے مسئلے کی پیچیدگی بڑھتی ہے، ایک مخصوص الگورتھم کو ڈیزائن کرنا نمایاں طور پر زیادہ پیچیدہ ہوتا جاتا ہے۔ یہ کثیر المتغیر مسائل کے لیے خاص طور پر سچ ہے۔ ان حالات کے لیے روایتی الگورتھم طریقوں کا استعمال بہترین ہے جہاں ایک الگورتھم جلدی سے ایک مسئلہ حل کر سکتا ہے اور زیادہ تر صورتحال کے لیے کام کرتا ہے۔

مسائل کو حل کرنے کے لیے AI کا طریقہ

مصنوعی ذہانت کا نمونہ مسائل کو عمومی طور پر حل کرنے کی کوشش کرتا ہے، نظام میں ان پٹس اور مطلوبہ آؤٹ پٹس فراہم کر کے اور نظام کو مسائل حل کرنا سیکھنے کے لیے چھوڑ کر۔ موجودہ AI طریقے کلاسیکی کمپیوٹرز پر کلاسیکی پروگرامنگ تکنیک کے ذریعے چلتے ہیں۔ سب سے دلچسپ AI طریقے نیورل نیٹ ورکس اور ری انفورسمنٹ لرننگ ہیں۔

مصنوعی نیورل نیٹ ورکس انسانی ذہن کے سیکھنے اور مسائل کو عام کرنے کے طریقے کی انسانی سمجھ کو استعمال کرتے ہیں۔ رینفورسمنٹ لرننگ ایجنٹس کا استعمال کرتا ہے جو ہدف کی حالت اور متعدد منظرناموں کو داخل کرتے ہیں۔ لرننگ الگورتھم متعدد تکراروں پر بہتر نتائج کو برقرار رکھتا ہے اور منفی نتائج کو ترک کر دیتا ہے۔ رینفورسمنٹ لرننگ آپرینٹ کنڈیشننگ کے مترادف ہے۔ ایجنٹ متعدد تربیتی تکراروں پر ہدف کو حاصل کرنے کا طریقہ سیکھتا ہے۔

آرٹیفیشل انٹیلیجنس حل کی تربیت کے لیے ایک ضرورت یا تو ایک اچھی طرح سے بیان کردہ وسیع ڈیٹا سیٹ ہے، جسے عام طور پر مختلف ڈیٹا ویئر ہاؤسز یا کراؤڈ سورسنگ کے امتزاج کا استعمال کرتے ہوئے مرتب کیا جاتا ہے، یا ایک سسٹم متعدد تکرار کے ذریعے چل کر کسی ہدف کی حالت تک پہنچنا سیکھ سکتا ہے۔ اس کی ایک مثال ایک ایسا سسٹم ہے جو شطرنج یا گو جیسی کوئی گیم اپنے خلاف کھیلتا ہے تاکہ یہ مزید سیکھ سکے کہ نتائج کو بہتر بنانے کے لیے حکمت عملیوں کو کیسے تیار کیا جائے۔ آرٹیفیشل نیٹ ورک اور ری انفورسمنٹ لرننگ دونوں ان منظرناموں پر چلائے جاتے ہیں جن کے لیے ان کی تربیت نہیں کی گئی ہوتی اور دیگر مشین لرننگ طریقوں کی طرح ان کی تشخیص کی جاتی ہے۔ یہ طریقے اچھی طرح عام ہوتے ہیں اور مسائل کی ایک کلاس کے لحاظ سے موثر حل فراہم کرتے ہیں۔ آرٹیفیشل انٹیلیجنس پر مبنی حل ان مسائل کے لیے موزوں ہیں جنہیں ہدایات کے ایک سلسلے کا استعمال کرتے ہوئے آسانی سے بیان نہیں کیا جا سکتا؛ اس کے بجائے انہیں زیادہ "بدیہی فہم" اور قدر کے فیصلوں کی ضرورت ہوتی ہے۔

عام طور پر، مصنوعی ذہانت کے نظام کو ڈیٹا سیٹ کا استعمال کرتے ہوئے تربیت دی جاتی ہے اور بعد میں تشخیصی سیٹ پر ان کا جائزہ لیا جاتا ہے۔ AI نظام میں جتنا زیادہ اعلیٰ معیار کا تربیتی ڈیٹا داخل کیا جائے گا، نظام کے اعلیٰ معیار پر کارکردگی دکھانے کا امکان اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ AI طریقوں کا فائدہ یہ ہے کہ نظام زیادہ سیکھنے کے ساتھ وقت کے ساتھ بہتری لاتے رہ سکتے ہیں۔ اس طرح، پیچیدہ مسائل کو عام بنایا جا سکتا ہے اور کمپیوٹنگ سسٹمز کے ذریعے حل کیا جا سکتا ہے۔ ان میں وہ مسائل شامل ہیں جو روایتی طور پر انسانی امداد سے حل کیے جاتے تھے، اگرچہ محدود AI کو بہتر نتائج کو یقینی بنانے کے لیے موجودہ انسانی امداد کی تکمیل کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔

مصنوعی ذہانت اور مشین لرننگ کو طویل عرصے سے تنظیموں کی طرف سے احتیاط کے ساتھ دیکھا گیا ہے کیونکہ ایسے نظاموں میں استعمال کے معاملات کے لیے ان کے ردعمل کا سراغ لگانے اور تعین کرنے کی صلاحیت نہیں ہوتی۔ لہذا، AI نایاب حالات میں عمل کر سکتا ہے اور کم سے کم توقع کے وقت غیر متوقع طریقے سے جواب دے سکتا ہے۔ اسی لیے یہ ضروری ہے کہ یہ واضح طور پر متعین کیا جائے کہ AI کب استعمال ہوگا، کس سطح کی غلطیوں کو قبول کیا جائے گا اور AI نظاموں سے پیدا ہونے والے نتائج کی درستگی کو یقینی بنانے کے لیے انسانی مداخللت کے ذریعے کیسے ہموار نظرثانی کی جائے گی۔

بشکل مجموعی، ہم پیش گوئی کرتے ہیں کہ AI سسٹمز کی بہتری یافتہ درستگی، انسانی امداد سے حاصل ہونے والی کارکردگی کے ساتھ، آنے والے برسوں میں بہت ساری تنظیموں کے لیے ایک ایسا بڑا مالی فائدہ لائے گی جسے نظر انداز نہیں کیا جا سکے گا، AI سسٹمز ہر جگہ پھیل جائیں گے۔

مسائل حل کرنے کے لیے Artificial Intelligence کا انتخاب کب کریں اور کلاسیکی الگورتھمک پروگرامنگ کے طریقہ کار کا انتخاب کب کریں

اگرچہ یہ فیصلہ کرنے کے لیے کوئی سخت اور تیز اصول نہیں ہیں کہ کب کون سا طریقہ استعمال کیا جائے، ایک عام اصول کے طور پر، تقریبی حل کی ضرورت اور ہدف پر مبنی طویل مدتی منصوبہ بندی، پیچیدہ پیٹرن کی شناخت اور بہت سے متغیرات کی پروسیسنگ سے متعلق مسائل AI کے لیے زیادہ موزوں ہیں۔ کلاسیکی الگورتھمک طریقے ان درست یا قریب سے بہترین حل کے لیے زیادہ موزوں ہیں جن میں بھاری منطق اور حساب شامل ہوتے ہیں۔

درست طریقہ کار کا انتخاب آپ کے ادارے کے لیے نمایاں فوائد فراہم کر سکتا ہے جبکہ کم بہترین طریقہ کا انتخاب کافی سرمایہ کے نقصان کا باعث بن سکتا ہے کیونکہ ٹیکنالوجی پروجیکٹس مہنگے ہوتے ہیں۔ اکثر ثابت شدہ اور قابلِ مظاہرہ نظام جیسے Telemus AI™ کے ساتھ جانا اداروں کو اپنی مصنوعی ذہانت کی ڈیجیٹل تبدیلی میں کامیابی یقینی بنانے میں مدد دے سکتا ہے۔

Telemus AI™ کو آپ کے ادارے میں کیسے ضم کیا جا سکتا ہے، اس پر مفت مشاورت کے لیے آج ہی ہم سے رابطہ کریں۔