5.3.2 Foldit

Foldit é unha invitación aberta fermosa porque permite non-especialistas a participar de forma que é divertido.

O Premio Netflix, mentres evocativa e clara, non ilustra a gama de proxectos de chamadas abertas. Por exemplo, no Premio Netflix maioría dos participantes graves, tiveron anos de formación en estatística e aprendizaxe de máquina. Pero, os proxectos de chamada aberta tamén pode implicar os participantes que non teñen formación formal, como foi ilustrado por Foldit, un xogo de dobramento de proteínas.

o dobramento de proteínas é o proceso mediante o cal unha cadea de aminoácidos, asume a súa forma. Con unha mellor comprensión deste proceso, os biólogos podería concibir proteínas con formas específicas, que poidan ser utilizados como medicamento. Simplificando un pouco, proteínas tenden a moverse para a súa configuración máis baixa enerxía, unha configuración que equilibra as varias empuxa e tira dentro da proteína (Figura 5.7). Así, se un investigador quere prever o que forma na que unha proteína pode dobrar, a solución parece simple: basta tentar todas as opcións posibles, calcular as súas enerxías, e prever que a proteína pode dobrar a configuración de enerxía máis baixo. Desafortunadamente, esta visión de forza bruta que implica a tentar todas as opcións posibles é computacionalmente imposible porque hai millóns e millóns de potenciais configuración. Mesmo cos máis poderosos ordenadores dispoñibles hoxe, e na forza futuro previsible bruta é simplemente non vai funcionar. Polo tanto, os biólogos desenvolveron moitos algoritmos intelixentes para buscar de forma eficaz para a configuración de enerxía máis baixo. Pero, a pesar de enormes cantidades de esforzo científico e computacional, estes algoritmos aínda están lonxe de ser perfecto.

Figura 5.7: o dobramento de proteínas. A imaxe foi creado e posto en dominio público polo "DrKjaergaard". Fonte: Wikimedia Commons .

David Baker eo seu grupo de investigación na Universidade de Washington eran parte da comunidade de científicos que traballan para desenvolver mellores enfoques computacionais ao dobramento de proteínas. Co fin de seguir o que estaba a suceder, mentres os seus algoritmos foron poñer en marcha afastado, Baker e seu grupo, en ocasións, asistir a un protector de pantalla que visualizou o progreso dos seus algoritmos. Mentres asistía esas visualizacións, Baker comezou a se preguntar se sería posible para os seres humanos para axudar no proceso, e así comezou Foldit, unha chamada aberta creativo e bonito (Hand 2010) .

Foldit transforma o proceso de pregamento de proteínas nun partido que pode ser xogado por calquera persoa. Desde a perspectiva do xogador, Foldit parece un puzzle (Figura 5.8). Os xogadores son presentados cun emaranhado tridimensional da estrutura de proteínas e pode realizar Operações- "axustar", "xogar", "reconstrución", isto cambiará a súa forma. Ao realizar estas operacións xogadores cambiar o xeito de proteínas, que á súa vez aumenta ou diminúe a súa puntuación. Criticamente, a puntuación é calculada con base no nivel do enerxía da configuración actual; configuración de baixa enerxía producir puntuacións máis altas. Noutras palabras, a puntuación axuda a guiar os xogadores, en busca de opcións de baixa enerxía. Este xogo só é posible porque, así como prever a clasificación das películas na dobradura do Premio proteína Netflix é tamén unha situación na que é máis fácil de comprobar solucións que xera-los.

Figura 5.8: pantalla do xogo de Foldit.

deseño elegante do Foldit permite aos xogadores con pouco coñecemento formal de bioquímica para competir cos mellores algoritmos deseñados por expertos. Mentres a maioría dos xogadores non son particularmente bos para a tarefa, hai algúns xogadores e pequenos equipos de xogadores que son excepcionais. De feito, nunha competición head-to-head para prever a estrutura de 10 proteínas específicas, os xogadores Foldit puideron vencer state-of-the-art de pregamento de proteínas algoritmos cinco veces (Cooper et al. 2010) .

Foldit eo premio Netflix son diferentes en moitos aspectos, pero ambos envolven invitacións públicos para solucións que son máis fáciles de comprobar que xeran. Agora, imos ver a mesma estrutura en máis dun escenario moi diferente: a lei de patentes. Este último exemplo dun problema chamada aberta mostra que eles tamén poden ser usadas en configuracións que non están, obviamente, susceptibles de cuantificación.