5.3.2 Foldit
Фольдит - сарапшылардың қызыққа қатысуға мүмкіндік беретін ақуызды жинайтын ойын.
Netflix сыйлығы, ашық және ашық, ашық қоңырау жобаларының толық ауқымын көрсетпейді. Мысалға, Netflix сыйлығында маңызды қатысушылардың көпшілігі статистика және машина жасау саласында бірнеше жыл жаттығады. Бірақ ашық қоңырауларға арналған жобалар, формальды емес тренингке қатыспаған қатысушыларды, мысалы, Foldit, ақуызды жинайтын ойын көрсеткендей, қамтуы мүмкін.
Протеинді бүктеу - бұл аминқышқылдардың тізбегі оның нысанын қабылдайтын процесс. Осы процесті жақсы түсіну арқылы биолог дәрі-дәрмектер ретінде пайдаланылуы мүмкін нақты формалардағы белоктарды жасай алады. Ақуыздар аздап жеңілдетеді, белоктар ең төменгі-энергетикалық конфигурациясына көшеді, әртүрлі итерді теңестіретін және ақуыздың ішінде тартатын конфигурация (5.7-сурет). Мысалы, егер зерттеуші протеиннің пішінін болжап бергісі келсе, шешім оңай болады: жай ғана ықтимал конфигурацияларды қолданып, олардың энергиясын есептеп, ақуыздың ең төменгі энергияны конфигурациясына енетінін болжаңыз. Өкінішке орай, барлық мүмкін конфигурацияларды есептеп шығару мүмкін емес, себебі миллиардтаған және әлеуетті конфигурациялар бар. Бүгінгі таңда ең қуатты компьютерлерде де, жақын болашақта да қатал күштер жұмыс істемейді. Сондықтан биологтар ең төменгі-энергетикалық конфигурацияны тиімді іздеу үшін көптеген ақылды алгоритмдер әзірледі. Бірақ, ғылыми және есептік күштің көп мөлшеріне қарамастан, бұл алгоритмдер бұрынғыдан жетілмеген.
Сурет 5.7: Протеинді жинау. Сурет «DrKjaergaard» / Wikimedia Commons .
Дэвид Бэйкер және оның зерттеу тобы Вашингтон университетінде ғалымдар қауымдастығының құрамына кірді. Бір жобада Бейкер және оның әріптестері волонтерлерге компьютерлерде пайдаланылмайтын уақытты белокты жинауға көмектесу үшін мүмкіндік беретін жүйені жасады. Өз кезегінде, волонтерлер өздерінің компьютерінде болған ақуызды бүгуді көрсететін экран қорғаушысын көре алды. Осы еріктілердің бірнешееуі Бейкерге және әріптестеріне, егер олар есептеуге қатыса алатын болса, компьютердің өнімділігін жақсарта алатын ойларымен бөлісті. Осылайша, Foldit басталды (Hand 2010) .
Foldit ақуызды бүктеу процесін кез келген адам ойнайтын ойынға айналдырады. Ойыншының тұрғысынан Фольдит басқатырғыш болып көрінеді (5.8-сурет). Ойыншыларға белоктар құрылымының үш өлшемді шоғыры ұсынылады және операцияларды орындай алады - «шымшу», «шуылдау», «қайта құру» - пішінін өзгерту. Осы операцияларды орындау арқылы ойыншылар белоктың пішінін өзгертеді, бұл өз кезегінде олардың есебін көбейтеді немесе азайтады. Сын тұрғысынан, есеп ағымдағы конфигурацияның энергетикалық деңгейіне негізделген; Төменгі энергиялық конфигурациялар жоғары көрсеткіштерге әкеледі. Басқаша айтқанда, есептік көрсеткіш ойыншыларға төмен энергияны конфигурациялау үшін іздеуге көмектеседі. Бұл ойын тек Netflix Prize-ақуызды қалыптастырудағы болжанған кинофильмдер сияқты, сонымен қатар, оларды жасаудан гөрі шешімдерді оңайырақ тексеру оңай болғандықтан мүмкін.
Сурет 5.8: Foldit үшін ойын экраны. Http://www.fold.it сайтының рұқсатынан шығарылады.
Фолдит талғампаздығы дизайны биохимияны аз білетін ойыншыларға сарапшылар жасаған үздік алгоритмдермен бәсекелесуге мүмкіндік береді. Көптеген ойыншылар тапсырма бойынша жақсы болмаса да, бірнеше жеке ойыншылар мен ерекше ойыншылардың шағын топтары бар. Шындығында, Foldit ойыншылары мен заманауи алгоритмдер арасындағы бас бәсекелестікте ойыншылар 10 белоктың 5-іне (Cooper et al. 2010) жақсы шешім шығарды.
Foldit және Netflix жүлдесі әртүрлі тәсілдермен ерекшеленеді, бірақ олардың екеуі де генерациядан гөрі қарапайым шешімдерге ашық қоңырауларға қатысады. Енді біз сол құрылымды тағы бір өзгеше жағдайдан көреміз: патент құқығы. Ашық қоңырау проблемасының бұл соңғы мысалы, бұл тәсілді сандық бағалауға қатысты анық емес параметрлерде де қолдануға болады.
