5.3.2 Foldit

Foldit hija sejħa miftuħa sabiħa għaliex tippermetti dawk li mhumiex esperti biex jieħdu sehem b'mod li huwa divertenti.

Il-Premju Netflix, filwaqt evokattiva u ċari, ma juru l-firxa sħiħa ta 'proġetti sejħa miftuħa. Per eżempju, fil-Premju Netflix ħafna mill-parteċipanti serji kienu snin ta 'taħriġ fl-istatistika u t-tagħlim tal-magni. Iżda, il-proġetti ta 'sejħa miftuħa jistgħu jinvolvu wkoll parteċipanti li m'għandhomx taħriġ formali, kif ġie muri mill Foldit, logħba tiwi proteina.

tiwi Proteina huwa l-proċess li permezz tiegħu katina ta 'aċidi amino jieħu fuq forma tagħha. Bil għarfien aħjar ta 'dan il-proċess, bijoloġisti tista' disinn proteini ma 'forom speċifiċi li jistgħu jintużaw bħala mediċina. Simplifikazzjoni tal pjuttost ftit, proteini għandhom tendenza li jimxu lejn konfigurazzjoni enerġija baxx tagħhom, konfigurazzjoni li jibbilanċja l pushes varji u jiġbed fi ħdan l-proteina (Figura 5.7). Allura, jekk riċerkatur irid ibassar liema forma li fih proteina se darbiet, is-soluzzjoni ħsejjes sempliċi: biss jippruvaw konfigurazzjonijiet kollha possibbli, ikkalkula l-enerġiji tagħhom, u jbassru li l-proteina se darbiet fil-konfigurazzjoni tal-enerġija l-aktar baxxa. Sfortunatament, dan l-approċċ forza brutali li jinvolvi jippruvaw konfigurazzjonijiet kollha possibbli huwa computationally impossibbli għaliex hemm biljuni u biljuni ta 'konfigurazzjonijiet potenzjali. Anke mal-kompjuters aktar qawwija disponibbli llum-u fil-forza-futur brutali prevedibbli huwa biss mhux sejjer jaħdem. Għalhekk, bijoloġisti żviluppaw algoritmi għaqlija ħafna ta 'tiftix effiċjenti għall-konfigurazzjoni tal-enerġija l-aktar baxxa. Iżda, minkejja l-ammonti massivi ta 'sforz xjentifiku u komputazzjoni, dawn algoritmi għadhom' il bogħod milli perfetta.

Figura 5.7: tiwi Proteina. Image ġie maħluq u mqiegħed fis-dominju pubbliku bi "DrKjaergaard". Sors: Wikimedia Commons .

David Baker u grupp ta 'riċerka tiegħu fl-Università ta' Washington kienu parti mill-komunità ta 'xjentisti li jaħdmu biex jiżviluppaw approċċi komputazzjonali aħjar għall tiwi proteina. Sabiex jintraċċaw x'kien qed jiġri waqt algoritmi tagħhom kienu cranking bogħod, Baker u l-grupp tiegħu se kultant jaraw screen saver li viżwalizzata l-progress ta 'algoritmi tagħhom. Filwaqt li jaraw dawn viżwalizazzjonijiet, Baker bdiet titħasseb jekk ikunx possibbli għall-bnedmin biex jgħinu fil-proċess, u b'hekk beda Foldit, kreattiv u sbieħ sejħa miftuħa (Hand 2010) .

Foldit dawriet il-proċess ta 'tiwi proteina fis-logħba li jista' jkollhom minn kulħadd. Mill-perspettiva tal-attur, Foldit tidher li hija puzzle (Figura 5.8). Parteċipanti huma ppreżentati ma 'tħabbil tridimensjonali tal-istruttura proteina u jistgħu jwettqu operations- "tweak", "wiggle", "jerġgħu jinbnew" -li jibdel il-forma tagħha. Billi jwettqu dawn l-operazzjonijiet atturi ibiddel il-forma tal-proteina, li min-naħa żidiet jew tnaqqis punteġġ tagħhom. B'mod kritiku, il-punteġġ huwa kkalkulat bbażata fuq il-livell ta 'enerġija ta' l-konfigurazzjoni attwali; Konfigurazzjonijiet-enerġija aktar baxx jirriżultaw fil-punteġġi ogħla. Fi kliem ieħor, il-punteġġ jgħin jiggwidaw lit-tim tiegħu kif dawn tfittxija għall-konfigurazzjonijiet ta 'enerġija baxxa. Din il-logħba hija biss possibbli minħabba-istess bħall tbassir klassifikazzjonijiet movie fil-Netflix tiwi Premju-proteina hija wkoll sitwazzjoni fejn huwa aktar faċli li jiċċekkja soluzzjonijiet milli jiġġeneraw lilhom.

Figura 5.8: Game iskrin għal Foldit.

disinn eleganti Foldit jippermetti lill-atturi bl-għarfien formali ftit bijokimika li jikkompetu mal-aqwa algoritmi mfassla mill-esperti. Filwaqt li aktar plejers mhumiex partikolarment tajba fil-kompitu, hemm ftit parteċipanti u timijiet żgħar ta 'plejers li huma eċċezzjonali. Fil-fatt, f'kompetizzjoni ras għal ras li jbassru l-istruttura ta '10 proteini speċifiċi, l-atturi Foldit kienu kapaċi jegħlbu state-of-the-art algoritmi li jintwew proteina ħames darbiet (Cooper et al. 2010) .

Foldit u l-premju Netflix huma differenti f'ħafna modi, iżda t-tnejn jinvolvu sejħiet miftuħa għal soluzzjonijiet li huma aktar faċli biex jiċċekkjaw milli jiġġeneraw. Issa, aħna se tara l-istess struttura fi énième differenti ħafna setting:-liġi dwar il-privattivi. Dan l-eżempju finali ta 'problema sejħa miftuħa juri li dawn jistgħu jiġu użati wkoll f'ambjenti li mhumiex ovvjament suġġetti għal kwantifikazzjoni.