5.3.2 Foldit

Foldit es un hermoso convocatoria abierta ya que permite a los no expertos para participar de una manera que es divertido.

El Premio Netflix, mientras evocadora y claro, no sirve para ilustrar la amplia gama de proyectos de convocatoria abierta. Por ejemplo, en el Premio Netflix mayoría de los participantes tenían serios años de formación en estadística y aprendizaje automático. Sin embargo, los proyectos de convocatoria abierta también pueden involucrar a los participantes que no tienen entrenamiento formal, como se ilustra por Foldit, un juego de plegamiento de proteínas.

plegamiento de proteínas es el proceso a través del cual toma una cadena de aminoácidos en su forma. Con una mejor comprensión de este proceso, los biólogos podrían diseñar proteínas con formas específicas que podrían ser utilizados como medicamento. Simplificando un poco, las proteínas tienden a moverse a su configuración de energía más bajo, una configuración que equilibra los distintos empujes y tirones dentro de la proteína (Figura 5.7). Por lo tanto, si un investigador quiere predecir qué forma en la que una proteína se plegará, la solución parece simple: basta con probar todas las configuraciones posibles, calcular sus energías, y predicen que la proteína se plegará en la configuración de energía más bajo. Por desgracia, este método de fuerza bruta que consiste en tratar todas las configuraciones posibles es computacionalmente imposible porque hay miles de millones y miles de millones de configuraciones posibles. Incluso con los ordenadores más potentes disponibles en la actualidad y en el futuro de fuerza bruta previsible es simplemente no va a funcionar. Por lo tanto, los biólogos han desarrollado muchos algoritmos inteligentes para buscar de manera eficiente para la configuración de energía más bajo. Pero, a pesar de grandes cantidades de esfuerzo científico y computacional, estos algoritmos están todavía lejos de ser perfecto.

Figura 5.7: el plegamiento de proteínas. La imagen fue creado y colocado en el dominio público por DrKjaergaard. Fuente: Wikimedia Commons.

Figura 5.7: el plegamiento de proteínas. La imagen fue creado y colocado en el dominio público por "DrKjaergaard". Fuente: Wikimedia Commons .

David Baker y su grupo de investigación en la Universidad de Washington eran parte de la comunidad de científicos que trabajan para desarrollar mejores métodos computacionales de plegamiento de proteínas. Con el fin de realizar un seguimiento de lo que estaba sucediendo, mientras que sus algoritmos fueron cranking lejos, Baker y su grupo de vez en cuando ver un protector de pantalla que visualiza el progreso de sus algoritmos. Mientras está viendo estas visualizaciones, Baker comenzó a preguntarse si sería posible que los humanos ayudan en el proceso, y así comenzó Foldit, un llamado abierto creativo y hermoso (Hand 2010) .

Foldit convierte el proceso de plegamiento de proteínas en un juego que puede ser jugado por cualquier persona. Desde la perspectiva del jugador, Foldit parece ser un rompecabezas (Figura 5.8). Los jugadores son presentados con una maraña tridimensional de la estructura de la proteína y pueden realizar las operaciones- "ajustar", "meneo", "Rebuild", es decir cambiar su forma. Mediante la realización de estas operaciones jugadores cambian la forma de la proteína, que a su vez aumenta o disminuye su puntuación. Fundamentalmente, la puntuación se calcula basándose en el nivel de energía de la configuración actual; configuraciones de baja energía como resultado de las puntuaciones más altas. En otras palabras, la puntuación ayuda a guiar a los jugadores en su búsqueda de configuraciones de baja energía. Este juego sólo es posible porque, al igual que la predicción de las clasificaciones de películas en el plegamiento de proteínas del Premio Netflix es también una situación en la que es más fácil comprobar que las soluciones de generarlos.

Figura 5.8: Pantalla de juego para Foldit.

Figura 5.8: Pantalla de juego para Foldit.

El elegante diseño del Foldit permite a los jugadores con poco conocimiento formal de la bioquímica de competir con los mejores algoritmos diseñados por expertos. Aunque la mayoría de los jugadores no son particularmente buenos en la tarea, hay algunos jugadores y equipos pequeños de jugadores que son excepcionales. De hecho, en una competencia cabeza a cabeza para predecir la estructura de 10 proteínas específicas, los jugadores de Foldit fueron capaces de vencer a los algoritmos de plegamiento de proteínas del estado de la técnica de cinco veces (Cooper et al. 2010) .

Foldit y el premio Netflix son diferentes en muchos aspectos, pero ambos implican convocatorias abiertas de soluciones que son más fáciles de comprobar que generan. Ahora, vamos a ver la misma estructura en otro entorno muy diferente: la ley de patentes. Este último ejemplo de un problema de la llamada abierta muestra que también se pueden utilizar en la configuración que no son obviamente susceptibles de cuantificación.