5.3.2 Foldit
Foldit красивый открытый конкурс , поскольку он позволяет неспециалистам участвовать в пути , который весело.
Netflix Prize, в то время как воспоминания и ясно, не иллюстрирует полный спектр открытых проектов вызовов. Например, в Netflix Prize большинство серьезных участников были годы обучения в области статистики и машинного обучения. Но, проекты с открытым вызовом может также включать участников, которые не имеют никакого формального обучения, как это было проиллюстрировано Foldit, складывающимся игры белка.
Сворачивания белка представляет собой процесс, посредством которого цепь аминокислот принимает его форму. С помощью лучшего понимания этого процесса, биологи могли бы разрабатывать белки с конкретными формами, которые могут быть использованы в качестве лекарства. Упрощая совсем немного, белки имеют тенденцию двигаться к их низкой энергетической конфигурации, конфигурации, которая уравновешивает различные проталкивает в белке (рис 5.7). Таким образом, если исследователь хочет, чтобы предсказать, какую форму в которой белок свернутся, решение звучит просто: просто попробуйте все возможные конфигурации, рассчитать свои силы, и предсказывают, что белок свернутся в самой низкой энергетической конфигурации. К сожалению, это перебор подход, который включает в себя, пытаясь все возможные конфигурации вычислительно невозможно, потому что есть миллиарды и миллиарды потенциальных конфигураций. Даже при самых мощных компьютеров, доступных сегодня, и в обозримом будущем, грубой силы просто не будет работать. Поэтому биологи разработали много умных алгоритмов для эффективного поиска самой низкой энергетической конфигурации. Но, несмотря на огромное количество научных и вычислительных усилий, эти алгоритмы все еще далеки от совершенства.
Рисунок 5.7: сворачивание белка. Изображение было создано и помещены в общественное достояние "DrKjaergaard". Источник: Wikimedia Commons .
Дэвид Бейкер и его исследовательская группа в Университете штата Вашингтон были частью сообщества ученых, работающих в разработке более эффективных вычислительных подходов к сворачивания белка. Для того, чтобы отслеживать, что происходит в то время как их алгоритмы были сгибать прочь, Бейкер и его группа будет время от времени смотреть экранную заставку, которая визуализируются ход их алгоритмов. Во время просмотра этих зрительных образов , Бейкер начал задаваться вопросом, будет ли это возможно для людей , чтобы помочь в этом процессе, и , таким образом , начал Foldit, творческий и красивый открытый вызов (Hand 2010) .
Foldit превращает процесс сворачивания белка в игру, которую может играть любой желающий. С точки зрения игрока, Foldit, как представляется, головоломка (рис 5.8). Игроки представлены с трехмерной клубка белковой структуры и может выполнить осуществлением операций "настройки", "покачивание", "Rebuild", то изменить его форму. При выполнении этих операций игроки изменяют форму белка, что, в свою очередь, увеличивает или уменьшает их счет. Критически, оценка рассчитывается на основе энергоинформационного уровня текущей конфигурации; Конфигурации с более низкой энергией приводит к более высоким оценкам. Другими словами, оценка помогает направлять игроков, поскольку они ищут конфигураций низкоэнергетических. Эта игра возможна только потому, так же, как предсказывали рейтинги фильмов в премии сворачивания белка Netflix также ситуация, когда легче проверить решения, чем создавать их.
Рисунок 5.8: Экран игры для Foldit.
Элегантный дизайн Foldit в позволяет игрокам с небольшим количеством формальных знаний в области биохимии, чтобы конкурировать с лучшими алгоритмов, разработанных специалистами. В то время как большинство игроков не особенно хороши в задаче, есть несколько игроков и небольшие группы игроков, которые являются исключительными. На самом деле, в конкуренции голова к голове , чтобы предсказать структуру 10 специфических белков, Foldit игроки смогли обыграть состоянии современных алгоритмы сворачивания белка в пять раз (Cooper et al. 2010) и (Cooper et al. 2010) .
Foldit и приз Netflix отличаются во многих отношениях, но они оба включают открытые призывы к решениям, которые легче проверить, чем генерировать. Теперь, мы увидим ту же структуру, в еще одном очень разные настройки: патентного права. Этот последний пример проблемы открытого вызова показывает, что они также могут быть использованы в установках, которые, очевидно, не поддаются количественной оценке.
