5.3.2 Foldit

Foldit é um convite aberto bela porque permite que não-especialistas a participar de uma forma que é divertido.

O Prêmio Netflix, enquanto evocativa e clara, não ilustra a gama de projectos de chamadas abertas. Por exemplo, no Prêmio Netflix maioria dos participantes graves, tiveram anos de treinamento em estatística e aprendizagem de máquina. Mas, os projetos de chamada aberta também pode envolver os participantes que não têm formação formal, como foi ilustrado por Foldit, um jogo de dobramento de proteínas.

o dobramento de proteínas é o processo através do qual uma cadeia de aminoácidos, assume a sua forma. Com uma melhor compreensão deste processo, os biólogos poderia conceber proteínas com formas específicas, que possam ser utilizados como medicamento. Simplificando um pouco, proteínas tendem a mover-se para a sua configuração mais baixa energia, uma configuração que equilibra as várias empurra e puxa dentro da proteína (Figura 5.7). Assim, se um pesquisador quer prever o que forma na qual uma proteína irá dobrar, a solução parece simples: basta tentar todas as configurações possíveis, calcular as suas energias, e prever que a proteína irá dobrar para a configuração de energia mais baixo. Infelizmente, esta abordagem de força bruta que envolve a tentar todas as configurações possíveis é computacionalmente impossível porque há bilhões e bilhões de potenciais configurações. Mesmo com os mais poderosos computadores disponíveis hoje, e na força futuro previsível bruta é simplesmente não vai funcionar. Portanto, os biólogos desenvolveram muitos algoritmos inteligentes para procurar de forma eficiente para a configuração de energia mais baixo. Mas, apesar de enormes quantidades de esforço científico e computacional, esses algoritmos ainda estão longe de ser perfeito.

Figura 5.7: o dobramento de proteínas. A imagem foi criado e colocado em domínio público pelo "DrKjaergaard". Fonte: Wikimedia Commons .

David Baker e seu grupo de pesquisa na Universidade de Washington eram parte da comunidade de cientistas que trabalham para desenvolver melhores abordagens computacionais para o dobramento de proteínas. A fim de acompanhar o que estava acontecendo, enquanto os seus algoritmos foram pôr em marcha afastado, Baker e seu grupo, ocasionalmente, assistir a um protetor de tela que visualizou o progresso de seus algoritmos. Enquanto assistia essas visualizações, Baker começou a se perguntar se seria possível para os seres humanos para ajudar no processo, e assim começou Foldit, uma chamada aberta criativo e bonito (Hand 2010) .

Foldit transforma o processo de enovelamento de proteínas em um jogo que pode ser jogado por qualquer pessoa. A partir da perspectiva do jogador, Foldit parece ser um puzzle (Figura 5.8). Os jogadores são apresentados com um emaranhado tridimensional da estrutura da proteína e pode executar Operações-"ajustar", "mexer", "reconstrução", isto mudar a sua forma. Ao realizar estas operações jogadores alterar a forma da proteína, que por sua vez aumenta ou diminui a sua pontuação. Criticamente, a pontuação é calculada com base no nível do energia da configuração actual; configurações de baixa energia resultar em pontuações mais altas. Em outras palavras, a pontuação ajuda a guiar os jogadores, em busca de configurações de baixa energia. Este jogo só é possível porque, assim como prever a classificação dos filmes na dobradura do Prêmio proteína Netflix é também uma situação em que é mais fácil de verificar soluções do que gerá-los.

Figura 5.8: Tela do jogo de Foldit.

design elegante do Foldit permite aos jogadores com pouco conhecimento formal de bioquímica para competir com os melhores algoritmos projetados por especialistas. Enquanto a maioria dos jogadores não são particularmente bons para a tarefa, há alguns jogadores e pequenas equipas de jogadores que são excepcionais. Na verdade, em uma competição head-to-head para prever a estrutura de 10 proteínas específicas, os jogadores Foldit foram capazes de vencer state-of-the-art de enovelamento de proteínas algoritmos cinco vezes (Cooper et al. 2010) .

Foldit eo prêmio Netflix são diferentes em muitos aspectos, mas ambos envolvem convites públicos para soluções que são mais fáceis de verificar que geram. Agora, vamos ver a mesma estrutura em mais um cenário muito diferente: a lei de patentes. Este último exemplo de um problema chamada aberta mostra que eles também podem ser usadas em configurações que não estão, obviamente, passíveis de quantificação.