5.3.2 Foldit
Foldit jest piękny otwarte zaproszenie, ponieważ pozwala nie-ekspertów do uczestnictwa w taki sposób, że to świetna zabawa.
Nagroda Netflix, natomiast sugestywny i jasne, nie ilustruje całą gamę projektów otwartych połączeń. Na przykład, w nagrodę Netflix większość poważnych uczestników miał lat szkolenia w statystykach i uczenia maszynowego. Ale projekty open połączeń może również obejmować uczestników, którzy nie mają żadnego formalnego wykształcenia, co zostało zilustrowane Foldit, białko składanym gry.
Białko składany jest proces, w którym łańcuch aminokwasów nabiera kształtu. Lepszego zrozumienia tego procesu, biolodzy mogli zaprojektować białek o określonych kształtach, które mogą być stosowane jako lek. Uproszczenie sporo białka mają tendencję, aby przejść do najniższego konfiguracji energetycznej, konfiguracji, która równoważy różne popycha i ciągnie w białku (rysunek 5.7). Tak więc, jeśli badacz pragnie przewidzieć, jaki kształt, do którego białko spasuje, rozwiązanie brzmi prosto: wystarczy spróbować wszystkich możliwych konfiguracjach, obliczyć swoją energię, i przewidzieć, że białko spasuje do najniższego konfiguracji energetycznej. Niestety, to podejście brute force, która polega na wypróbowaniu wszystkich możliwych konfiguracji jest obliczeniowo niemożliwe, ponieważ istnieją miliardy i miliardy potencjalnych konfiguracjach. Nawet z najpotężniejszych komputerów dostępnych obecnie, jak iw najbliższej przyszłości życie brute-to po prostu nie zadziała. W związku z tym opracowano wiele biolodzy sprytnych algorytmów wydajniejsze przeszukiwanie najniższej konfiguracji energii. Ale, pomimo ogromnej ilości wysiłku naukowego i obliczeniowej, algorytmy te są wciąż dalekie od doskonałości.
Rysunek 5.7: Białko składane. Obraz został stworzony i umieszczony w domenie publicznej przez "DrKjaergaard". Źródło: Wikimedia Commons .
David Baker i jego zespół badawczy z Uniwersytetu w Waszyngtonie byli częścią społeczności naukowców pracujących do opracowania lepszych metod obliczeniowych do fałdowania białek. Aby śledzić, co się dzieje, a ich algorytmy zostały kręcenie się, Baker i jego grupa od czasu do czasu oglądać wygaszacz ekranu, który wizualizowanego postępy swoich algorytmów. Oglądając te wizualizacje, Baker zaczęła się zastanawiać, czy nie byłoby możliwe dla ludzi, aby pomóc w tym procesie, a tym samym rozpoczął Foldit, twórcze i piękne otwarte zaproszenie (Hand 2010) .
Foldit odwraca proces zwijania białek do gry, które mogą być odtwarzane przez nikogo. Z punktu widzenia gracza, Foldit wydaje się być logiczna (rysunek 5.8). Gracze są przedstawiane z trójwymiarowej struktury białek plątaninie i może wykonywać operations- "dostrojenia", "wahnięcia", "przebudowa" -to zmieniać swój kształt. Poprzez wykonywanie tych operacji graczy zmiany kształtu białka, co z kolei zwiększa lub zmniejsza swój wynik. Krytycznie, wynik jest obliczany na podstawie energetycznej poziomu aktualnej konfiguracji; Konfiguracje niższej energii skutkować wyższymi wynikami. Innymi słowy, wynik pomaga kierować graczy w poszukiwaniu konfiguracji niskoenergetycznych. Ta gra jest możliwe tylko dlatego, podobnie jak przewidywanie ocen filmów w Netflix Prize fałdowania białka jest również sytuacja, w której łatwiej jest sprawdzić rozwiązań niż generować je.
Rysunek 5.8: Ekran Gra dla Foldit.
elegancki design Foldit umożliwia graczom małą formalnej wiedzy o biochemii konkurować z najlepszych algorytmów zaprojektowanych przez ekspertów. Podczas gdy większość graczy nie są szczególnie dobrzy w tym zadaniu, istnieje kilka graczy i małe zespoły graczy, którzy są wyjątkowe. W rzeczywistości, w konkursie head-to-head do przewidywania struktury białek specyficznych 10, gracze Foldit mogli pokonać algorytmy fałdowania białek state-of-the-art pięciokrotnie (Cooper et al. 2010) .
Foldit i nagroda Netflix różnią się pod wieloma względami, ale oboje zaangażować otwarte zaproszenia do rozwiązań, które są łatwiejsze do sprawdzenia, niż generować. Teraz widzimy taką samą strukturę w kolejnym bardzo różne ustawienia: prawa patentowego. Ten ostatni przykład nierozwiązanym problemem połączeń wskazuje, że mogą one być stosowane w warunkach, które oczywiście nie są podatne na kwantyfikacji.
