كلية علوم الحاسوب والرياضيات

مناقشة رسالة الماجستير في كلية علوم الحاسوب والرياضيات – قسم علوم الرياضيات بعنوان :

“خوارزميات امثليه ذكائية مطورة مع تقنيات المعلومات الحيوية لتشفير البيانات “

“Modified Intelligent Optimization Algorithm with Bioinformatics for Data Encryption”

نوقشت في قاعة المناقشة بكلية علوم الحاسوب والرياضيات في جامعة الموصل يوم الثلاثاء الموافق 2–9–2025

رسالة الماجستير للطالب صالح عواد خضر احمد وبإشراف الأستاذ الدكتور بان احمد حسن متراس

تهدف هذه الدراسة الى تصميم خوارزميات هجينة فعالة تعتمد على الذكاء الاصطناعي لحل مسائل الامثلية المعقدة وتوظيفها في مجال التشفير وقد تم التركيز على تهجين خوارزميات سربيه مستوحاة من الطبيعة مع خوارزميات رياضية موجه لتحسين جودة البحث وتقوية نظم التشفير.

في المرحلة الأولى تم تطوير نموذج هجيني يجمع بين خوارزمية الطائر الطنان الاصطناعي Artificial Hummingbird Algorithm – AHA)) وخوارزمية الكائنات الزقية (Tunicate Swarm Algorithm – TSA). يعتمد النموذج على تقسيم المجتمع في كل تكرار الى قسمين اعتمادا على جودة الحلول يعالج الافراد الأفضل باستخدام AHA بينما يعالج الأضعف أداء باستخدام TSA مع إعادة الترتيب وإعادة التقسيم دوريا لضمان التوازن بين الاستكشاف والاستغلال داخل فضاء الحل.

في المرحلة الثانية تم تطوير معلمتين جديدتين لمبدأ التدرج المترافق (Conjugate Gradient) يستخدمان لتحسين توجه الافراد ضمن فضاء البحث.

• النموذج الأول CG-S1 ويعتمد على ثلاث علاقات رياضية مختلفة لحساب معامل بيتا. وكل علاقة تتضمن المعلمة كعامل تحكم مما يمنح الخوارزمية قدرة مرنة على اختبار وتكييف الاتجاه الجديد لكل تكرار.
• النموذج الثاني CG-S2 ويعتمد على علاقة واحدة ثابتة لحساب بيتا وتتمثل في استخدام صيغة تحقق استقرار اعلى ولكن بمرونة اقل مقارنة بــــ CG-S1.

تم تهجين كل من النموذجين (CG-S1) و (CG-S2) مع الخوارزميتين AHA  وTSA  مما أسفر على انتاج أربع خوارزميات هجينة جديدة:

-CG-S1 AHA ، -CG-S2 AHA ، -TSA -CG-S1 ، TSA -CG-S2

وقد تم تهيئة هذه الخوارزميات للتعامل مع اعداد صحيحة غير مكررة (Permutations) بهدف توليد مفاتيح تشفير فعالة تستخدم في نظام تشفير متكامل قائم على الدمج بين الطرق التقليدية والذكية .تم في هذا السياق اعتماد بنية تشفير هجينية تقوم بتشفير النصوص أولا باستخدام خوارزمية RSA التقليدية ,ثم إخفاء النص المشفر داخل سلسلة DNA معروفة مسبقا باستخدام مفاتيح ناتجة من الخوارزميات الذكية المقترحة وقد اظهرت النتائج ان استخدام المفاتيح المولدة بالاعتماد على التباديل غير المتكررة ساهم في تعزيز امنية التشفير ورفع تعقيد كسر الشفرة.

تم تنفيذ التجارب جميعا باستخدام بيئة MATLAB بإصدار2022، وتم اختبار أداء الخوارزميات على خمس دوال قياسية. فضلا عن تقييم قوتها في سياق التشفير باستخدام مؤشرات متعددة أظهرت النتائج فعالية الخوارزميات المهجنة من حيث جودة الحلول وسرعة التقارب والقدرة على توليد مفاتيح ذات خصائص امنية عالية، مما يبرهن على فعالية الدمج بين الذكاء الاصطناعي والخوارزميات التقليدية في بناء نظم تشفير متقدمة وامنة.

وعلى الجانب النظري، تم اثبات خاصيتي الانحدار الكافي والتقارب الشامل للخوارزميات المعتمدة على معلمتي التدرج المترافق الجديدتان مما يدعم موثوقية الأداء الرياضي للخوارزميات المقترحة عند تطبيقها في فضاءات غير خطية ومعقدة..

ترأس لجنة المناقشة أ.د. ايمان طارق حامد

وعضوية كل من :

 أ.م.د. احمد سامي نوري / عضواً

   م.د. طلال فاضل حسين / عضواً

 أ.د. بان احمد حسن متراس / عضواً ومشرفاً