5.3.2 Foldit

Foldit estas bela malfermita alvoko ĉar ĝi ebligas ne-spertuloj partopreni en maniero kiu estas amuza.

La Netflix Premio, dum elvokiva kaj klara, ne ilustri la plenan gamon de malfermaj alvoko projektoj. Ekzemple, en la Netflix Premio plejparto de la gravaj partoprenantoj havis jarojn de trejnado en statistiko kaj maŝina lerno. Sed, malfermita alvoko projektoj povas ankaŭ impliki partoprenantoj kiuj ne havas formalan trejnadon, kiel estis ilustrita de Foldit, proteino faldebla ludo.

Proteino faldebla estas la procezo tra kiu ĉeno de aminoacidoj prenas lian formon. Kun pli bona kompreno de tiu procezo, biologoj povis desegni proteinoj kun specifaj formoj kiuj povus uzi kiel medicino. Simpligante sufiĉe, proteinoj inklinas movi al ilia plej malalta energio agordo, agordo kiu ekvilibrigas la diversajn puŝoj kaj tiroj ene la proteino (Figuro 5.7). Do, se esploristo volas antaŭdiri kio formo en kiu proteino faldi, la solvo sonas simpla: simple provi ĉiujn eblajn konfiguraciojn, kalkuli siajn energiojn, kaj antaŭdiras ke la proteino faldi en la plej malalta energio agordo. Bedaŭrinde, tiu bruta forto alproksimigxis engaĝas provas ĉiuj eblaj agordoj estas kompute neeble ĉar ekzistas miliardoj kaj miliardoj da potencialaj agordoj. Eĉ kun la plej potencaj komputiloj haveblaj hodiaŭ-kaj en la antaŭvidebla estonteco-malpura forto estas nur ne iranta labori. Sekve, biologoj evoluigis multajn saĝa algoritmojn por efike serĉi la plej malalta energio agordo. Sed, malgraŭ la amasaj kvantoj de sciencaj kaj komputa peno, tiuj algoritmoj estas ankoraŭ ege de perfekta.

Figuro 5.7: Proteino faldebla. Bildo estis kreita kaj metita en publika havaĵo de DrKjaergaard. Fonto: Vikipedio.

Figuro 5.7: Proteino faldebla. Bildo estis kreita kaj metita en publika havaĵo de "DrKjaergaard". Fonto: Vikipedio .

David Baker kaj lia esplorgrupo ĉe la Universitato de Vaŝingtono estis parto de la komunumo de sciencistoj laboras por disvolvi bona komputa aliroj al proteino faldebla. Por spuri kio okazas dum ilia algoritmoj estis cranking for, Baker kaj lia grupo foje rigardi ekrano-saver ke bildigita la progreso de siaj algoritmoj. Dum rigardanta tiujn visualizaciones, Baker komencis scivoli ĉu ĝi estus ebla por homoj por helpi en la procezo, kaj tiel komencis Foldit, kreiva kaj bela malfermita alvoko (Hand 2010) .

Foldit turnas la procezo de plegamiento de proteinoj en ludo kiu povas esti ludita de ĉiu. De la perspektivo de la ludanto, Foldit ŝajne estas enigmo (Figuro 5.8). Ludantoj estas prezentitaj kun tridimensia impliko de proteino strukturon kaj povas elfari operations- "tweak", "movi", "rekonstrui" -Tio ŝanĝi lian formon. Plenumante tiujn operaciojn ludantoj ŝanĝi la formon de la proteino, kiu siavice pliigas aŭ malpliigas ilian poentaron. Kritike, la partituro estas kalkulita surbaze de la energio-nivelon de la nuna agordo; malsupra-energia agordoj rezultigi pli altan dudekopon. Alivorte, la partituro helpas gvidi la ludantoj kiel ili serĉi malalta energio agordoj. Tiu ludo estas nur ebla ĉar-samkiel antaŭdirante filmo rangigoj en la Netflix Premio-proteino faldebla ankaŭ situacio kie estas pli facile kontroli solvoj ol generi ilin.

Figuro 5.8: Ludo kovrotuko Foldit.

Figuro 5.8: Ludo kovrotuko Foldit.

Foldit la eleganta dezajno ebligas ludantoj kun iom formala scio de biokemio konkurenci kun la plej bonaj algoritmoj desegnitaj de spertuloj. Dum plej ludantoj ne aparte bonkapabla pri la tasko, estas kelkaj ludantoj kaj malgrandaj teamoj de ludantoj kiuj estas escepta. Fakte, en la kapo-al-kapo konkurado antaŭdiri la strukturon de 10 specifaj proteinoj, Foldit ludantoj povis bati stato-de-la-arto proteino faldebla algoritmoj kvinfoje (Cooper et al. 2010) .

Foldit kaj la Netflix premion estas malsama en multaj vojoj, sed ili ambaŭ impliki malferma alvokoj solvojn kiuj estas pli facile kontroli ol generi. Nun, ni vidos la saman strukturon en ankoraŭ alia tre malsama scenaro: patentjuro. Tiu fina ekzemplo de malfermita alvoko problemo montras ke ili povas ankaŭ esti uzita en difinoj kiuj ne evidente cedema al kvantoro.