5.3.2 Foldit
Foldit е протеиново-сгъваема игра, която дава възможност на не-експертите да участват по начин, който е забавен.
Наградата Netflix, макар и емоционална и ясна, не илюстрира пълната гама от проекти за отворени повиквания. Например, в наградата Netflix голяма част от сериозните участници имаха години обучение по статистика и машинно обучение. Но отворените проекти за разговори могат да включват и участници, които нямат официално обучение, както бе илюстрирано от Foldit - игра, сгъвана от протеини.
Протеиновото сгъване е процесът, чрез който веригата от аминокиселини придобива своята форма. С по-доброто разбиране на този процес, биолозите биха могли да проектират протеини със специфични форми, които биха могли да се използват като лекарства. Опростено малко, протеините са склонни да се преместят в най-ниската консумация на енергия, конфигурация, която балансира различните тласъци и тегления в протеина (фигура 5.7). Така че ако изследовател иска да предскаже формата, в който протеинът ще се сгъне, решението звучи просто: просто опитайте всички възможни конфигурации, изчислете енергията им и предскажете, че протеинът ще се сгъне в най-ниската енергийна конфигурация. За съжаление, опитването на всички възможни конфигурации е изчислително невъзможно, защото има милиарди и милиарди потенциални конфигурации. Дори и с най-мощните днес компютри - а в обозримо бъдеще - грубата сила просто няма да работи. Ето защо, биолозите са разработили много умни алгоритми, за да търсят ефективно конфигурацията с най-ниска консумация на енергия. Но въпреки огромните научни и изчислителни усилия тези алгоритми все още са далеч от перфектни.
Фигура 5.7: Сгъване на протеина. Снимката е предоставена от "DrKjaergaard" / Wikimedia Commons .
Дейвид Бейкър и неговата изследователска група във Вашингтонския университет са били част от общността от учени, работещи за създаване на изчислителни подходи към сгъването на протеини. В един проект Бейкър и колеги разработиха система, която позволи на доброволците да дарят неизползвани време на компютрите си, за да помогнат за симулиране на протеиновото сгъване. В замяна на това доброволците могат да гледат скрийнсейвър, показващ протеиновото сгъване, което се случва на компютъра им. Няколко от тези доброволци пишат на Бейкър и колегите, че смятат, че биха могли да подобрят производителността на компютрите, ако могат да се включат в изчислението. И така започва Foldit (Hand 2010) .
Foldit превръща процеса на сгъване на протеини в игра, която може да бъде играна от всеки. От гледна точка на играча Foldit изглежда е пъзел (фигура 5.8). Играчите се представят с триизмерна преплитане на протеинова структура и могат да извършват операции - "ощипвам", "усуквам", "възстановявам" - това променя формата му. Чрез извършването на тези операции играчите променят формата на протеина, което от своя страна увеличава или намалява техния резултат. Критично оценката се изчислява въз основа на енергийното ниво на текущата конфигурация; нискоенергийните конфигурации водят до по-високи резултати. С други думи, резултатът помага на играчите да търсят нискоенергийни конфигурации. Тази игра е възможна само защото - точно както прогнозирането на филмовите рейтинги в Netflix Prize-protein folding е също така ситуация, при която е по-лесно да се проверят решенията, отколкото да се генерират.
Фигура 5.8: Екран за игра за Foldit. Възпроизведено с разрешение от http://www.fold.it.
Елегантният дизайн на Foldit дава възможност на играчите с малко официално познание по биохимия да се конкурират с най-добрите алгоритми, проектирани от експерти. Докато повечето играчи не са особено добри в задачата, има няколко отделни играчи и малки отбори от играчи, които са изключителни. Всъщност, в конкуренция между играчите на Foldit и най-съвременните алгоритми играчите създадоха по-добри решения за 5 от 10 протеина (Cooper et al. 2010) .
Foldit и наградата Netflix са различни по много начини, но и двете включват открити обаждания за решения, които са по-лесни за проверка от генериране. Сега ще видим същата структура в още една много различна обстановка: патентното право. Този краен пример за проблем с отворените повиквания показва, че този подход може да се използва и в настройки, които очевидно не подлежат на количествено определяне.
