5.3.2 Foldit
Foldit est un jeu de pliage de protéines qui permet aux non-experts de participer d'une manière amusante.
Le Prix Netflix, bien qu'évocateur et clair, n'illustre pas la gamme complète des projets d'appels ouverts. Par exemple, dans le prix Netflix, la plupart des participants sérieux avaient des années de formation en statistiques et en apprentissage automatique. Mais, les projets d'appels ouverts peuvent également impliquer des participants qui n'ont pas de formation formelle, comme l'a illustré Foldit, un jeu de pliage de protéines.
Le repliement des protéines est le processus par lequel une chaîne d'acides aminés prend sa forme. Avec une meilleure compréhension de ce processus, les biologistes pourraient concevoir des protéines avec des formes spécifiques qui pourraient être utilisées comme médicaments. En simplifiant un peu, les protéines tendent à se déplacer vers leur configuration d'énergie la plus basse, une configuration qui équilibre les différentes poussées et absorbe la protéine (figure 5.7). Donc, si un chercheur veut prédire la forme dans laquelle une protéine va se replier, la solution semble simple: il suffit d'essayer toutes les configurations possibles, de calculer leurs énergies et de prédire que la protéine se repliera dans la configuration énergétique la plus basse. Malheureusement, essayer toutes les configurations possibles est impossible du fait du calcul, car il y a des milliards et des milliards de configurations potentielles. Même avec les ordinateurs les plus puissants disponibles aujourd'hui - et dans un avenir prévisible - la force brute ne fonctionnera tout simplement pas. Par conséquent, les biologistes ont développé de nombreux algorithmes intelligents pour rechercher efficacement la configuration la plus basse énergie. Mais, malgré d'énormes efforts scientifiques et informatiques, ces algorithmes sont loin d'être parfaits.
Figure 5.7: Repliement des protéines. Image reproduite avec l'aimable autorisation de "DrKjaergaard" / Wikimedia Commons .
David Baker et son groupe de recherche à l'Université de Washington faisaient partie de la communauté des scientifiques travaillant pour créer des approches informatiques pour le repliement des protéines. Dans le cadre d'un projet, Baker et ses collègues ont mis au point un système permettant aux bénévoles de donner du temps inutilisé sur leur ordinateur pour faciliter le pliage des protéines de simulation. En retour, les volontaires pouvaient regarder un économiseur d'écran montrant le repliement des protéines sur leur ordinateur. Plusieurs de ces bénévoles ont écrit à Baker et à ses collègues pour leur dire qu'ils pensaient qu'ils pourraient améliorer la performance de l'ordinateur s'ils pouvaient participer au calcul. Et ainsi a commencé Foldit (Hand 2010) .
Foldit transforme le processus de repliement des protéines en un jeu qui peut être joué par n'importe qui. Du point de vue du joueur, Foldit semble être un puzzle (figure 5.8). Les joueurs sont présentés avec un enchevêtrement tridimensionnel de la structure des protéines et peuvent effectuer des opérations - «tweak», «wiggle», «rebuild» - qui changent de forme. En effectuant ces opérations, les joueurs changent la forme de la protéine, ce qui à son tour augmente ou diminue leur score. De manière critique, le score est calculé en fonction du niveau d'énergie de la configuration actuelle; les configurations à basse énergie donnent des scores plus élevés. En d'autres termes, le score aide les joueurs à rechercher des configurations à basse énergie. Ce jeu n'est possible que parce que, tout comme la prédiction des classements de films dans le prix Netflix, le repliement des protéines est également une situation où il est plus facile de vérifier les solutions que de les générer.
Figure 5.8: Écran de jeu pour Foldit. Reproduit avec l'autorisation de http://www.fold.it.
Le design élégant de Foldit permet aux joueurs ayant peu de connaissances formelles en biochimie de rivaliser avec les meilleurs algorithmes conçus par des experts. Alors que la plupart des joueurs ne sont pas particulièrement doués, il y a quelques joueurs individuels et de petites équipes de joueurs exceptionnels. En fait, dans une compétition directe entre les joueurs de Foldit et les algorithmes de pointe, les joueurs ont créé de meilleures solutions pour 5 protéines sur 10 (Cooper et al. 2010) .
Foldit et le prix Netflix sont différents à bien des égards, mais ils impliquent tous les deux des appels ouverts à des solutions plus faciles à vérifier qu'à générer. Maintenant, nous verrons la même structure dans un autre contexte très différent: le droit des brevets. Ce dernier exemple d'un problème d'appel ouvert montre que cette approche peut également être utilisée dans des paramètres qui ne peuvent évidemment pas être quantifiés.
