5.3.2 Foldit

Foldit là một cuộc gọi mở đẹp bởi vì nó cho phép các chuyên gia không tham gia một cách đó là niềm vui.

Giải thưởng Netflix, trong khi gợi cảm và rõ ràng, không minh họa đầy đủ các dự án kêu gọi mở. Ví dụ, trong các giải thưởng Netflix nhất của những người tham gia nghiêm trọng có nhiều năm đào tạo trong các thống kê và học máy. Nhưng, các dự án kêu gọi mở cũng có thể liên quan đến những người tham gia không được đào tạo chính thức, như đã được minh họa bằng Foldit, một trò chơi gấp protein.

gấp protein là quá trình mà qua đó một chuỗi các axit amin có trên hình dạng của nó. Với một sự hiểu biết tốt hơn về quá trình này, các nhà sinh học có thể thiết kế protein có hình dạng cụ thể mà có thể được sử dụng như một loại thuốc. Đơn giản hóa khá một chút, protein có xu hướng di chuyển đến cấu hình năng lượng thấp nhất của họ, một cấu hình cân bằng push khác nhau và kéo bên trong protein (Hình 5.7). Vì vậy, nếu một nhà nghiên cứu muốn dự đoán những gì hình thành mà một protein sẽ gấp, giải pháp âm thanh đơn giản: chỉ cần cố gắng tất cả các cấu hình có thể, tính được năng lượng của họ, và dự đoán rằng các protein sẽ gấp vào cấu hình năng lượng thấp nhất. Thật không may, phương pháp này bạo lực liên quan đến việc cố gắng tất cả các cấu hình có thể là tính toán không thể bởi vì có hàng tỷ và hàng tỷ cấu hình tiềm năng. Ngay cả với các máy tính mạnh nhất hiện nay và trong lực lượng tương lai gần, vũ phu là chỉ cần không đi làm việc. Do đó, các nhà sinh học đã phát triển nhiều thuật toán thông minh để tìm kiếm hiệu quả cho các cấu hình năng lượng thấp nhất. Nhưng, mặc dù số lượng lớn các nỗ lực khoa học và tính toán, các thuật toán vẫn còn xa mới hoàn hảo.

Hình 5.7: Protein gấp. Hình ảnh được tạo ra và đặt vào phạm vi công cộng bởi "DrKjaergaard". Nguồn: Wikimedia Commons .

David Baker và nhóm nghiên cứu của ông tại Đại học Washington là một phần của cộng đồng các nhà khoa học làm việc để phát triển các phương pháp tính toán tốt hơn gấp protein. Để theo dõi những gì đang xảy ra trong khi thuật toán của họ đã được cranking đi, Baker và nhóm của ông sẽ thỉnh thoảng xem một bảo vệ màn hình mà hình dung được sự tiến bộ của các thuật toán của họ. Trong khi xem những hình tượng, Baker bắt đầu tự hỏi liệu nó sẽ có thể cho con người để giúp đỡ trong quá trình này, và do đó bắt đầu Foldit, một mở gọi sáng tạo và đẹp (Hand 2010) .

Foldit biến quá trình gấp protein thành một trò chơi có thể được chơi bởi bất cứ ai. Từ góc nhìn của người chơi, Foldit dường như là một câu đố (Hình 5.8). Người chơi được trình bày với một mớ ba chiều của cấu trúc protein và có thể thực hiện operations- "tinh chỉnh", "lung", "xây dựng lại" -đó thay đổi hình dạng của nó. Bằng cách thực hiện các hoạt động này người chơi thay đổi hình dạng của các protein, do đó tăng hoặc giảm điểm số của họ. Phê bình, điểm số được tính toán dựa trên năng lượng cấp cấu hình hiện tại; cấu hình năng lượng thấp dẫn đến điểm số cao hơn. Nói cách khác, điểm số sẽ giúp hướng dẫn các cầu thủ khi họ tìm kiếm các cấu hình năng lượng thấp. Trò chơi này chỉ có thể do-giống như dự đoán xếp hạng phim trong Netflix giải protein gấp cũng là một tình huống mà nó là dễ dàng hơn để kiểm tra các giải pháp hơn là tạo ra chúng.

Hình 5.8: Màn hình game cho Foldit.

thiết kế thanh lịch Foldit của cho phép người chơi có ít kiến ​​thức chính thức của sinh hóa để cạnh tranh với các thuật toán tốt nhất được thiết kế bởi các chuyên gia. Trong khi hầu hết người chơi không phải là đặc biệt tốt trong công việc, có một vài cầu thủ và các đội nhỏ của các cầu thủ rất đặc biệt. Trong thực tế, trong một cuộc thi đầu-to-đầu để dự đoán cấu trúc của 10 protein đặc biệt, người chơi Foldit đã có thể đánh bại nhà nước-of-the-nghệ thuật thuật toán protein gấp năm lần (Cooper et al. 2010) .

Foldit và giải thưởng Netflix là khác nhau bằng nhiều cách, nhưng họ đều liên quan đến các cuộc gọi mở cho các giải pháp được dễ dàng hơn để kiểm tra hơn tạo ra. Bây giờ, chúng ta sẽ thấy những cấu trúc tương tự, bằng một khung cảnh rất khác nhau: pháp luật bằng sáng chế. Điều này ví dụ cuối cùng của một vấn đề gọi mở cho thấy rằng họ cũng có thể được sử dụng trong các thiết lập mà không phải là rõ ràng là tuân theo định lượng.