5.3.2 Foldit
Foldit красивий відкритий конкурс , оскільки він дозволяє неспеціалістам брати участь в шляху , який весело.
Netflix Prize, в той час як спогади і ясно, що не ілюструє повний спектр відкритих проектів викликів. Наприклад, в Netflix Prize більшість серйозних учасників були роки навчання в області статистики і машинного навчання. Але, проекти з відкритим викликом може також включати учасників, які не мають ніякого формального навчання, як це було проілюстровано Foldit, що складається гри білка.
Згортання білка являє собою процес, за допомогою якого ланцюг амінокислот приймає його форму. За допомогою кращого розуміння цього процесу, біологи могли б розробляти білки з конкретними формами, які можуть бути використані в якості ліків. Спрощуючи зовсім небагато, білки мають тенденцію рухатися до їх низької енергетичної конфігурації, конфігурації, яка врівноважує різні проштовхує в білку (рис 5.7). Таким чином, якщо дослідник хоче, щоб передбачити, яку форму в якій білок згорнуться, рішення звучить просто: просто спробуйте всі можливі конфігурації, розрахувати свої сили, і пророкують, що білок згорнуться в найнижчій енергетичної конфігурації. На жаль, це перебір підхід, який включає в себе, намагаючись всі можливі конфігурації обчислювально неможливо, тому що є мільярди і мільярди потенційних конфігурацій. Навіть при найпотужніших комп'ютерів, доступних сьогодні, і в доступному для огляду майбутньому, грубої сили просто не буде працювати. Тому біологи розробили багато розумних алгоритмів для ефективного пошуку найнижчої енергетичної конфігурації. Але, незважаючи на величезну кількість наукових і обчислювальних зусиль, ці алгоритми все ще далекі від досконалості.
Малюнок 5.7: згортання білка. Зображення було створено і поміщені в суспільне надбання "DrKjaergaard". Джерело: Wikimedia Commons .
Девід Бейкер і його дослідницька група в Університеті штату Вашингтон були частиною співтовариства вчених, що працюють в розробці більш ефективних обчислювальних підходів до згортання білка. Для того, щоб відстежувати, що відбувається в той час як їх алгоритми були згинати геть, Бейкер і його група буде час від часу дивитися заставку, яка візуалізуються хід їх алгоритмів. Під час перегляду цих зорових образів , Бейкер почав задаватися питанням, чи буде це можливо для людей , щоб допомогти в цьому процесі, і , таким чином , почав Foldit, творчий і красивий відкритий виклик (Hand 2010) .
Foldit перетворює процес згортання білка в гру, яку може грати будь-хто. З точки зору гравця, Foldit, як видається, головоломка (рис 5.8). Гравці представлені з тривимірною клубка білкової структури і може виконати здійсненням операцій "настройки", "погойдування", "Rebuild", то змінити його форму. При виконанні цих операцій гравці змінюють форму білка, що, в свою чергу, збільшує або зменшує їх рахунок. Критично, оцінка розраховується на основі енергоінформаційного рівня поточної конфігурації; Конфігурації з більш низькою енергією призводить до більш високих оцінок. Іншими словами, оцінка допомагає направляти гравців, оскільки вони шукають конфігурацій низькоенергетичних. Ця гра можлива тільки тому, так само, як передбачали рейтинги фільмів в премії згортання білка Netflix також ситуація, коли легше перевірити рішення, ніж створювати їх.
Малюнок 5.8: Екран гри для Foldit.
Елегантний дизайн Foldit в дозволяє гравцям з невеликою кількістю формальних знань в області біохімії, щоб конкурувати з кращими алгоритмів, розроблених фахівцями. У той час як більшість гравців не особливо гарні в завданню, є кілька гравців і невеликі групи гравців, які є винятковими. Насправді, в конкуренції голова до голови , щоб передбачити структуру 10 специфічних білків, Foldit гравці змогли обіграти стан сучасних алгоритми згортання білка в п'ять разів (Cooper et al. 2010) і (Cooper et al. 2010) .
Foldit і приз Netflix відрізняються в багатьох відносинах, але вони обидва включають відкриті заклики до рішень, які легше перевірити, ніж генерувати. Тепер, ми побачимо ту ж структуру, в ще одному дуже різні настройки: патентного права. Цей останній приклад проблеми відкритого виклику показує, що вони також можуть бути використані в установках, які, очевидно, не піддаються кількісній оцінці.
