5.3.2 Foldit

Foldit er en vakker åpen samtale fordi det gjør ikke-eksperter til å delta på en måte som er gøy.

Netflix-prisen, mens stemningsfull og klar, ikke illustrerer hele spekteret av åpne samtale prosjekter. For eksempel, i Netflix Prize fleste seriøse aktører hatt år med opplæring i statistikk og maskinlæring. Men, kan åpne samtale prosjekter også involvere deltakere som ikke har noen formell utdannelse, som ble illustrert av Foldit, et proteinfolding spill.

Protein folding er prosessen der en kjede av aminosyrer tar på sin form. Med en bedre forståelse av denne prosess, kan biologer utforme proteiner med spesifikke former som kan brukes som medisin. Forenkling ganske litt, proteiner har en tendens til å bevege seg til sin laveste energi-konfigurasjon, en konfigurasjon som balanserer de forskjellige skyver og trekker innenfor proteinet (figur 5.7). Så hvis en forsker ønsker å forutsi hvilken form inn som et protein vil kaste seg, høres løsningen enkel: bare prøve alle mulige konfigurasjoner, beregne sin energi, og spår at proteinet vil kaste seg inn i den laveste energien konfigurasjon. Dessverre, dette brute force tilnærming som innebærer å prøve alle mulige konfigurasjoner er beregnings umulig fordi det er milliarder av potensielle konfigurasjoner. Selv med de kraftigste datamaskiner som er tilgjengelige i dag-og i overskuelig fremtid-brute force er bare ikke til å fungere. Derfor har biologer utviklet mange smarte algoritmer for å effektivt søke etter den laveste energi konfigurasjon. Men, til tross for massive mengder vitenskapelig og beregningsorientert innsats, disse algoritmene er fortsatt langt fra perfekt.

Figur 5.7: Protein folding. Bildet ble opprettet og plassert i public domain av "DrKjaergaard". Kilde: Wikimedia Commons .

David Baker og hans forskergruppe ved University of Washington var en del av fellesskapet av forskere som arbeider for å utvikle bedre beregnings tilnærminger til proteinfolding. For å følge med på hva som skjedde mens deres algoritmer var spy bort, ville Baker og hans gruppe av og til se en skjermsparerpassord som visualisert fremdriften av sine algoritmer. Mens du ser på disse visualiseringer, begynte Baker å lure på om det ville være mulig for mennesker å bidra i prosessen, og dermed begynte Foldit, en kreativ og vakker åpen samtale (Hand 2010) .

Foldit snur prosessen med proteinfolding i et spill som kan spilles av hvem som helst. Fra perspektivet til spilleren, synes Foldit å være et puslespill (figur 5.8). Spillerne blir presentert med en tredimensjonal floke av proteinstruktur og kan utføre operations- "tweak", "vrikke", "gjenoppbygge" -som endre form. Ved å utføre disse operasjonene spillerne endre formen av proteinet, som i sin tur øker eller reduserer sin poengsum. Kritisk, er scoren beregnet basert på energinivået til aktuell konfigurasjon; lavere energi konfigurasjoner resultere i høyere score. Med andre ord, det score hjelper veilede spillerne som de søker etter lavenergi konfigurasjoner. Dette spillet er bare mulig fordi, akkurat som spår film karakterer i Netflix Prize-proteinfolding er også en situasjon der det er lettere å kontrollere løsninger enn generere dem.

Figur 5.8: Spill skjermen for Foldit.

Foldit elegante designen gjør at spillere med lite formell kunnskap i biokjemi for å konkurrere med de beste algoritmer designet av eksperter. Mens de fleste spillerne er ikke spesielt god på oppgaven, er det et par spillere og små grupper av spillere som er over all forventning. Faktisk, i en head-to-head konkurranse for å forutsi strukturen av 10 spesifikke proteiner, Foldit spillerne var i stand til å slå state-of-the-art protein folding algoritmer fem ganger (Cooper et al. 2010) .

Foldit og Netflix premien er forskjellige på mange måter, men de begge involverer åpne utlysninger av løsninger som er enklere å kontrollere enn generere. Nå vil vi se den samme strukturen i enda en helt annen innstilling: patentlovgivning. Dette siste eksempel på en åpen samtale problem viser at de også kan brukes i miljøer som ikke er åpenbart mottagelig for kvantifisering.