5.3.2 Foldit

Foldit är en vacker öppen samtal eftersom det möjliggör icke-experter att delta på ett sätt som är roligt.

Netflix Priset, medan suggestiva och tydlig, inte visar hela skalan av öppna samtals projekt. Till exempel i Netflix Priset flesta av de allvarliga deltagarna hade år av utbildning i statistik och maskininlärning. Men, kan öppna samtals projekt också ha deltagare som inte har någon formell utbildning, som illustrerades av Foldit, en proteinveckning spel.

Proteinveck är den process genom vilken en kedja av aminosyror tar på dess form. Med en bättre förståelse av denna process, kan biologer utforma proteiner med specifika former som kan användas som medicin. Förenkla ganska lite, proteiner tenderar att flytta till sin lägsta konfiguration energi, en konfiguration som balanserar de olika skjuter och drar i proteinet (Figur 5.7). Så om en forskare vill att förutsäga vilken form i vilken ett protein kommer att lägga sig, låter lösningen enkel: bara prova alla möjliga konfigurationer, beräkna deras energier, och förutspår att proteinet kommer att lägga sig i den lägsta energikonfiguration. Tyvärr är detta brute force metod som handlar om att försöka alla möjliga konfigurationer beräknings omöjligt eftersom det finns miljarder och miljarder potentiella konfigurationer. Även med de mest kraftfulla datorer tillgängliga idag, och inom överskådlig framtid-brute force är bara inte kommer att fungera. Därför har biologer utvecklat många smarta algoritmer för att på ett effektivt sätt söka efter lägsta energikonfiguration. Men, trots massiva mängder av vetenskapliga och beräknings ansträngning, dessa algoritmer är fortfarande långt ifrån perfekt.

Figur 5.7: proteinveckning. Avbildar skapades och placeras i public domain av DrKjaergaard. Källa: Wikimedia Commons.

Figur 5.7: proteinveckning. Avbildar skapades och placeras i public domain av "DrKjaergaard". Källa: Wikimedia Commons .

David Baker och hans forskargrupp vid University of Washington var en del av den gemenskap av forskare som arbetar för att utveckla bättre beräknings metoder för proteinveckning. För att spåra vad som hände medan deras algoritmer veva bort, skulle Baker och hans grupp ibland titta på en skärmsläckare som visualiseras utvecklingen av sina algoritmer. När du tittar på dessa visualiseringar, började Baker att undra om det skulle vara möjligt för människor att hjälpa till i processen, och därmed började Foldit, en kreativ och vacker öppen samtal (Hand 2010) .

Foldit vänder processen av proteinveckning i ett spel som kan spelas av vem som helst. Ur spelarens förefaller Foldit vara ett pussel (figur 5,8). Spelare presenteras med en tre-dimensionell härva av proteinstruktur och kan utföra operations- "tweak", "vicka", "ombyggnad" -Det ändra dess form. Genom att utföra dessa operationer spelare ändra formen av proteinet, vilket i sin tur ökar eller minskar deras poäng. Kritiskt, är poängen beräknas baserad på den energi-nivån för den aktuella konfigurationen; lägre energi konfigurationer resulterar i högre poäng. Med andra ord hjälper poängen vägleda spelarna när de söker efter låg-energikonfigurationer. Detta spel är bara möjligt eftersom, precis som förutsäga film betyg i Netflix Prize-proteinveckning är också en situation där det är lättare att kontrollera lösningar än att generera dem.

Figur 5.8: Spelskärmen för Foldit.

Figur 5.8: Spelskärmen för Foldit.

Foldit eleganta designen gör att spelare med lite formell kunskap om biokemi att konkurrera med de bästa algoritmer designade av experter. Medan de flesta spelare är inte särskilt bra på uppgiften, finns det några spelare och små grupper av spelare som är exceptionella. I själva verket, i en head-to-head konkurrens att förutsäga strukturen hos 10 specifika proteiner, Foldit spelare kunde slå state-of-the-art proteinveckning algoritmer fem gånger (Cooper et al. 2010) .

Foldit och Netflix priset är olika på många sätt, men de båda innebär öppna ansöknings lösningar som är enklare att kontrollera än generera. Nu kommer vi att se samma struktur i ännu en mycket annorlunda inställning: patenträtt. Detta sista exempel på en öppen inbjudan problem visar att de även kan användas i miljöer som inte är självklart mottagliga för kvantifiering.