5.3.2 Foldit

Foldit este un apel frumos deschis , deoarece permite non-experți să participe într - un mod care este distractiv.

Premiul Netflix, în timp ce evocatoare și clar, nu ilustrează întreaga gamă de proiecte de apel deschise. De exemplu, în Premiul Netflix cele mai multe dintre participanti au avut grave ani de formare în domeniul statisticii și mașină de învățare. Însă, proiectele de apel deschis poate implica, de asemenea, participanților care nu au o pregătire formală, așa cum a fost ilustrat de Foldit, un joc de pliere proteine.

Plierea proteinelor este procesul prin care un lanț de aminoacizi ia forma. Cu o mai bună înțelegere a acestui proces, biologi pot proiecta proteine ​​cu forme specifice, care pot fi folosite ca medicament. Simplificând destul de un pic, proteinele tind să se mute la cel mai scăzut configurația lor energetică, o configurație care echilibrează diferitele împingerile și trage în interiorul proteinei (Figura 5.7). Așa că, în cazul în care un cercetător vrea să prezică ce forma în care o proteină se va renunța, soluția sună simplu: trebuie doar să încercați toate configurațiile posibile, calcula energiile lor, și prezice că proteina se va plia în cea mai mică configurație energetică. Din păcate, această abordare forță brută, care implică încercarea de toate configurațiile posibile este imposibilă, deoarece computationally există miliarde și miliarde de potențiale configurații. Chiar și cu cele mai puternice computere disponibile în prezent și în viitor forța brută previzibil este pur si simplu nu va funcționa. Prin urmare, biologi s-au dezvoltat mulți algoritmi inteligenți pentru a căuta în mod eficient pentru cea mai mică configurație energetică. Dar, în ciuda cantități masive de efort științific și de calcul, acești algoritmi sunt încă departe de a fi perfect.

Figura 5.7: plierea proteinelor. Imagine a fost creat și pus în domeniul public de "DrKjaergaard". Sursa: Wikimedia Commons .

David Baker și grupul său de cercetare de la Universitatea din Washington, au făcut parte din comunitatea oamenilor de știință care lucrează pentru a dezvolta abordari de calcul mai bune de pliere proteine. În scopul de a urmări ceea ce se întâmplă în timp ce algoritmii lor au fost cranking departe, Baker și grupul său va urmări, ocazional, un ecran-saver care vizualizează progresul algoritmii lor. În timpul vizionării acestor vizualizărilor, Baker a început să se întrebe dacă ar fi posibil ca oamenii să ajute în acest proces, și , astfel , a început Foldit, un apel creativ și frumos deschis (Hand 2010) .

Foldit transformă procesul de pliere proteine ​​într-un joc care poate fi jucat de oricine. Din punctul de vedere al jucătorului, Foldit pare a fi un puzzle (Figura 5.8). Jucătorii sunt prezentate cu o încâlceală tridimensională a structurii proteinei și poate efectua operations- "optimizare", "wiggle", a "reconstrui" -Că schimba forma. Prin efectuarea acestor operațiuni jucători schimba forma de proteine, care, la rândul său, crește sau scade scorul lor. Critic, punctajul se calculează în funcție de nivel energetic al configurația actuală; configurații de energie mai mic ca rezultat scoruri mai mari. Cu alte cuvinte, scorul ajuta ghid de jucători în timp ce caută configurații consum redus de energie. Acest joc este doar posibil, deoarece la fel ca și-a prezice rating de film în Netflix Premiul-pliere proteine ​​este, de asemenea, o situație în care este mai ușor de a verifica soluții decât genera-le.

Figura 5.8: Ecran de joc pentru Foldit.

Design elegant Foldit permite jucătorilor lui cu puține cunoștințe formale de biochimie pentru a concura cu cei mai buni algoritmi proiectat de către experți. În timp ce cei mai mulți jucători nu sunt deosebit de bune la sarcina, există câțiva jucători și echipe mici de jucători care sunt excepționale. De fapt, într - o competiție cap-la-cap pentru a prezice structura de 10 proteine ​​specifice, jucătorii Foldit au reușit să bată de stat-of-the-art algoritmi de pliere proteine ​​de cinci ori (Cooper et al. 2010) , (Cooper et al. 2010) .

Foldit și premiul Netflix sunt diferite în multe feluri, dar ambele implică cereri deschise de soluții, care sunt mai ușor de a verifica decât genera. Acum, vom vedea aceeași structură într-o altă foarte diferită setare: legea brevetelor. Acest exemplu final al unei probleme de apel deschis arată că acestea pot fi folosite și în setările care nu sunt în mod evident supuse la cuantificare.