5.3.2 Foldit
Foldit è un bellissimo invito aperto perché consente non esperti di partecipare in un modo che è divertente.
Il Premio Netflix, mentre suggestiva e chiara, non illustra l'intera gamma di progetti di invito aperto. Ad esempio, nel Premio Netflix la maggior parte dei partecipanti ha avuto gravi anni di formazione in statistica e di apprendimento automatico. Ma, i progetti di chiamata aperta possono coinvolgere anche i partecipanti che non hanno alcuna formazione formale, come è stato illustrato da Foldit, un gioco di ripiegamento delle proteine.
Protein folding è il processo attraverso il quale una catena di amminoacidi assume la sua forma. Con una migliore comprensione di questo processo, i biologi potrebbero progettare proteine con forme specifiche che potrebbero essere utilizzati come medicina. Semplificando un po ', le proteine tendono a muoversi alla loro configurazione di energia più basso, una configurazione che bilancia le diverse spinte e tira all'interno della proteina (Figura 5.7). Quindi, se un ricercatore vuole prevedere quale forma in cui una proteina si piega, la soluzione sembra semplice: basta provare tutte le possibili configurazioni, calcolare le loro energie, e prevedere che la proteina si piega nella configurazione di energia più bassa. Sfortunatamente, questo approccio forza bruta che coinvolge cercando tutte le possibili configurazioni è computazionalmente impossibile, perché ci sono miliardi e miliardi di configurazioni possibili. Anche con i più potenti computer oggi disponibili, e nella forza bruta futuro prossimo non è solo andare a lavorare. Pertanto, i biologi hanno sviluppato molti algoritmi intelligenti per la ricerca in modo efficiente per la configurazione di energia più bassa. Ma, nonostante le enormi quantità di sforzo scientifico e computazionale, questi algoritmi sono ancora ben lungi dall'essere perfetto.
Figura 5.7: Il folding delle proteine. L'immagine è stata creata e messa in pubblico dominio dal "DrKjaergaard". Fonte: Wikimedia Commons .
David Baker e il suo gruppo di ricerca presso l'Università di Washington sono stati parte della comunità di scienziati che lavorano per sviluppare migliori approcci computazionali per ripiegamento delle proteine. Al fine di tenere traccia di ciò che stava accadendo, mentre i loro algoritmi sono stati a gomito via, Baker e il suo gruppo di tanto in tanto vedere uno screen-saver che visualizzato lo stato di avanzamento dei loro algoritmi. Durante la visione di queste visualizzazioni, Baker ha cominciato a chiedersi se sarebbe possibile per gli esseri umani per aiutare nel processo, e quindi ha cominciato Foldit, un invito aperto creativo e bello (Hand 2010) .
Foldit trasforma il processo di ripiegamento delle proteine in un gioco che può essere giocato da chiunque. Dal punto di vista del giocatore, Foldit sembra essere un puzzle (Figura 5.8). I giocatori sono presentati con un groviglio tridimensionale della struttura delle proteine e in grado di eseguire funzionamento-"modificare", "Wiggle", "Rebuild", cioè cambiare la sua forma. Eseguendo queste operazioni giocatori cambiano la forma della proteina, che a sua volta aumenta o diminuisce il loro punteggio. Criticamente, il punteggio è calcolato sulla base del livello di energia della configurazione corrente; configurazioni a bassa energia risultato in punteggi più alti. In altre parole, il punteggio aiuta a guidare i giocatori, alla ricerca di configurazioni a basso consumo energetico. Questo gioco è possibile solo perché, proprio come la previsione rating dei film in ripiegamento Premio di proteine Netflix è anche una situazione in cui è più facile controllare le soluzioni di generarli.
Figura 5.8: Schermata di gioco per Foldit.
design elegante di Foldit permette ai giocatori con poca conoscenza formale di biochimica di competere con i migliori algoritmi progettati da esperti. Mentre la maggior parte dei giocatori non sono particolarmente bene al compito, ci sono un paio di giocatori e piccoli gruppi di giocatori che sono eccezionali. Infatti, in una competizione testa a testa per prevedere la struttura di 10 proteine specifiche, i giocatori Foldit sono stati in grado di battere state-of-the-art algoritmi proteine pieghevole cinque volte (Cooper et al. 2010) .
Foldit e il premio Netflix sono diversi in molti modi, ma entrambi coinvolgono inviti aperti a soluzioni che sono più facili da controllare che generare. Ora, vedremo la stessa struttura in un'altra molto diversa impostazione: diritto dei brevetti. Questo ultimo esempio di un problema di invito aperto mostra che essi possono essere utilizzati anche in ambienti che non sono ovviamente suscettibili di quantificazione.
