5.3.2 Foldit
Foldit είναι μια όμορφη ανοιχτή πρόσκληση, διότι επιτρέπει μη-εμπειρογνώμονες να συμμετάσχουν με έναν τρόπο που είναι διασκέδαση.
Το βραβείο Netflix, ενώ υποβλητικό και σαφής, δεν απεικονίζουν το πλήρες φάσμα των έργων ανοικτής πρόσκλησης. Για παράδειγμα, το βραβείο Netflix τα περισσότερα από τα σοβαρά συμμετέχοντες είχαν χρόνια εκπαίδευσης στις στατιστικές και μηχανική μάθηση. Όμως, τα έργα ανοικτής πρόσκλησης μπορεί επίσης να περιλαμβάνει συμμετέχοντες οι οποίοι δεν έχουν καμία επίσημη κατάρτιση, όπως φάνηκε από Foldit, ένα πτυσσόμενο παιχνίδι πρωτεΐνη.
Η πρωτεΐνη αναδίπλωσης είναι η διαδικασία μέσω της οποίας μια αλυσίδα αμινοξέων παίρνει το σχήμα του. Με την καλύτερη κατανόηση της διαδικασίας αυτής, οι βιολόγοι θα μπορούσε να σχεδιάσει πρωτεΐνες με ειδικά σχήματα που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως φάρμακο. Απλούστευση αρκετά, οι πρωτεΐνες τείνουν να μετακινούνται σε χαμηλότερη ρύθμιση ενέργειας τους, μια διαμόρφωση που εξισορροπεί τις διάφορες ωθήσεις και τραβά μέσα της πρωτεΐνης (Σχήμα 5.7). Έτσι, αν ένας ερευνητής θέλει να προβλέψουμε τι σχήμα στο οποίο η πρωτεΐνη θα πάει πάσο, η λύση ακούγεται απλό: απλά δοκιμάστε όλες τις πιθανές διαμορφώσεις, υπολογίζουν τις ενέργειές τους, και προβλέπουν ότι η πρωτεΐνη θα πάει πάσο στο χαμηλότερο διαμόρφωση ενέργειας. Δυστυχώς, αυτή η ωμή προσέγγιση δύναμη που περιλαμβάνει την προσπάθεια όλες τις πιθανές διαμορφώσεις είναι υπολογιστικά αδύνατη επειδή υπάρχουν δισεκατομμύρια και δισεκατομμύρια των πιθανών διαμορφώσεων. Ακόμη και με τις πιο ισχυρούς υπολογιστές που διατίθενται σήμερα, και στο άμεσο μέλλον ωμής βίας είναι απλά δεν πρόκειται να λειτουργήσει. Ως εκ τούτου, οι βιολόγοι έχουν αναπτύξει πολλούς έξυπνους αλγόριθμους για να αναζητήσετε αποτελεσματικά για τη χαμηλότερη ρύθμιση ενέργειας. Όμως, παρά την τεράστια ποσά των επιστημονικών και υπολογιστική προσπάθεια, αυτοί οι αλγόριθμοι είναι ακόμα πολύ από το τέλειο.
Σχήμα 5.7: Πρωτεΐνη αναδίπλωση. Εικόνα δημιουργήθηκε και τοποθετήθηκε στο δημόσιο τομέα από «DrKjaergaard". Πηγή: Wikimedia Commons .
David Baker και η ερευνητική του ομάδα στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον ήταν μέρος της κοινότητας των επιστημόνων που εργάζονται για την ανάπτυξη καλύτερων υπολογιστικές προσεγγίσεις για την αναδίπλωση των πρωτεϊνών. Για να παρακολουθείτε τι συμβαίνει, ενώ οι αλγόριθμοι τους ήταν πρώτες στροφές μακριά, Baker και η ομάδα του θα παρακολουθήσουν περιστασιακά μια προφύλαξη οθόνης που οπτικοποιούνται την πρόοδο των αλγορίθμων τους. Ενώ παρακολουθείτε αυτές τις απεικονίσεις, Baker άρχισα να αναρωτιέμαι αν θα ήταν δυνατό για τους ανθρώπους να βοηθήσουν στη διαδικασία, και έτσι ξεκίνησε Foldit, μια δημιουργική και όμορφη ανοιχτή πρόσκληση (Hand 2010) .
Foldit μετατρέπει τη διαδικασία της αναδίπλωσης των πρωτεϊνών σε ένα παιχνίδι που μπορεί να παιχτεί από οποιονδήποτε. Από τη σκοπιά του παίκτη, Foldit φαίνεται να είναι ένα παζλ (Σχήμα 5.8). Οι παίκτες παρουσιάζονται με μια τρισδιάστατη κουβάρι της δομής της πρωτεΐνης και μπορεί να εκτελέσει operations- "τσίμπημα", "κουνάω", "ανοικοδόμηση" -δηλαδή να αλλάξει το σχήμα του. Με την εκτέλεση αυτών των εργασιών τους παίκτες αλλάξει το σχήμα της πρωτεΐνης, η οποία με τη σειρά της αυξάνει ή μειώνει το σκορ τους. Κριτικά, η βαθμολογία υπολογίζεται με βάση το ενεργειακό επίπεδο της τρέχουσας διαμόρφωσης? χαμηλότερης ενέργειας διαμορφώσεις οδηγήσει σε υψηλότερες βαθμολογίες. Με άλλα λόγια, η βαθμολογία βοηθά τον οδηγό τους παίκτες καθώς αναζητούν χαμηλής ενέργειας διαμορφώσεις. Αυτό το παιχνίδι είναι δυνατή μόνο επειδή-όπως ακριβώς και η πρόβλεψη αξιολογήσεων ταινία στο Netflix βραβείο-αναδίπλωση των πρωτεϊνών είναι επίσης μια κατάσταση όπου είναι ευκολότερο να ελέγξει λύσεις από την παραγωγή τους.
Εικόνα 5.8: Οθόνη Παιχνιδιού για Foldit.
κομψή σχεδίαση Foldit που επιτρέπει στους παίκτες με λίγα επίσημη γνώση της βιοχημείας να ανταγωνιστούν με τους καλύτερους αλγόριθμους σχεδιαστεί από ειδικούς. Ενώ οι περισσότεροι παίκτες δεν είναι ιδιαίτερα καλή στο έργο, υπάρχουν μερικά παίκτες και μικρές ομάδες των παικτών που είναι εξαιρετικές. Στην πραγματικότητα, σε ένα διαγωνισμό head-to-head για την πρόβλεψη της δομής των 10 συγκεκριμένων πρωτεϊνών, οι παίκτες Foldit ήταν σε θέση να νικήσει state-of-the-art αλγορίθμους αναδίπλωση πρωτεϊνών πέντε φορές (Cooper et al. 2010) .
Foldit και το βραβείο Netflix είναι διαφορετικά σε πολλούς τρόπους, αλλά και οι δύο αφορούν ανοικτές προσκλήσεις για λύσεις που είναι πιο εύκολο να ελέγχουν ό, τι παράγουν. Τώρα, θα δούμε την ίδια δομή σε ένα ακόμη πολύ διαφορετική ρύθμιση: δίκαιο των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας. Αυτό το τελευταίο παράδειγμα ενός ανοικτού προβλήματος κλήση δείχνει ότι μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε περιβάλλοντα που δεν είναι προφανώς επιδέχονται ποσοτικοποίηση.
