5.3.2 Foldit
Foldit är ett proteinvikande spel som gör det möjligt för icke-experter att delta på ett sätt som är kul.
Netflix-priset, samtidigt som det är stämningsfullt och tydligt, illustrerar inte hela utbudet av öppna samtalsprojekt. Till exempel, i Netflix-priset hade de flesta av de allvarliga deltagarna många års utbildning i statistik och maskininlärning. Men öppna samtalsprojekt kan också involvera deltagare som inte har någon formell utbildning, vilket illustrerades av Foldit, ett proteinvikande spel.
Proteinveckning är processen genom vilken en kedja av aminosyror tar sin form. Med en bättre förståelse för denna process kan biologer utforma proteiner med specifika former som kan användas som läkemedel. Förenkling ganska, proteiner tenderar att flytta till sin lägsta energi konfiguration, en konfiguration som balanserar de olika pushes och drar inom proteinet (figur 5.7). Så, om en forskare vill förutsäga den form i vilken ett protein kommer att vikas, låter lösningen enkelt: försök bara alla möjliga konfigurationer, beräkna deras energier och förutspå att proteinet kommer att vikas in i den lägsta energikonfigurationen. Tyvärr är det alltså inte möjligt att pröva alla möjliga konfigurationer, eftersom det finns miljarder och miljarder potentiella konfigurationer. Även med de mest kraftfulla datorer som finns tillgängliga idag - och inom överskådlig framtid - kommer brute force bara inte att fungera. Därför har biologer utvecklat många smarta algoritmer för att effektivt söka efter den lägsta energikonfigurationen. Men, trots massiva mängder av vetenskaplig och beräkningsinsats, är dessa algoritmer fortfarande långt ifrån perfekta.
Figur 5.7: Proteinveckning. Bild med tillstånd av "DrKjaergaard" / Wikimedia Commons .
David Baker och hans forskningsgrupp vid University of Washington var en del av samhället av forskare som arbetar för att skapa beräkningsmetoder för proteinvikning. I ett projekt utvecklade Baker och kollegor ett system som gav volontärer möjlighet att donera oanvänd tid på sina datorer för att hjälpa till med simulering av proteinviktning. I gengäld kunde volontärerna titta på en skärmsläckare som visar proteinvikningen som hände på sin dator. Flera av dessa volontärer skrev till Baker och kollegor att de trodde att de kunde förbättra sig på datorns prestanda om de skulle kunna delta i beräkningen. Och så började Foldit (Hand 2010) .
Foldit förvandlar processen med proteinviktning till ett spel som kan spelas av någon. Ur spelarens perspektiv verkar Foldit vara ett pussel (figur 5.8). Spelare presenteras med en tredimensionell skrynkelse av proteinstruktur och kan utföra operationer - "tweak", "wiggle", "rebuild" - som ändrar sin form. Genom att utföra dessa operationer förändrar spelarna proteinet, som i sin tur ökar eller minskar deras poäng. Kritiskt beräknas poängen baserat på energinivån för den aktuella konfigurationen; lägre energikonfigurationer resulterar i högre poäng. Med andra ord hjälper poängen att styra spelarna när de söker efter låg energikonfigurationer. Det här spelet är bara möjligt eftersom - precis som att förutsäga filmbetyg i Netflix Prize-proteinvikningen är det också en situation där det är lättare att kontrollera lösningar än att generera dem.
Figur 5.8: Spelskärm för Foldit. Reproducerad med tillstånd från http://www.fold.it.
Foldits eleganta design gör det möjligt för spelare med liten formell kunskap om biokemi att konkurrera med de bästa algoritmerna som designats av experter. Medan de flesta spelare inte är särskilt bra på uppgiften finns det några enskilda spelare och små lag av spelare som är exceptionella. Faktum är att i en head-to-head-tävling mellan Foldit-spelare och toppmoderna algoritmer skapade spelarna bättre lösningar för 5 av 10 proteiner (Cooper et al. 2010) .
Foldit och Netflix-priset är olika på många sätt, men de omfattar båda öppna samtal för lösningar som är enklare att kontrollera än att generera. Nu ser vi samma struktur i ännu en helt annan inställning: patenträtt. Detta slutgiltiga exempel på ett öppet samtalsproblem visar att detta tillvägagångssätt också kan användas i inställningar som inte är uppenbart mottagliga för kvantifiering.
