5.3.2 Foldit

Foldit adalah panggilan terbuka yang indah karena memungkinkan non-ahli untuk berpartisipasi dalam cara yang menyenangkan.

Netflix Prize, sementara menggugah dan jelas, tidak menggambarkan berbagai proyek panggilan terbuka. Misalnya, dalam Prize Netflix sebagian besar peserta yang serius memiliki tahun pelatihan dalam statistik dan mesin belajar. Tapi, proyek panggilan terbuka juga dapat melibatkan peserta yang tidak memiliki pelatihan formal, seperti yang digambarkan oleh Foldit, melipat permainan protein.

Protein lipat adalah proses dimana rantai asam amino mengambil bentuknya. Dengan pemahaman yang lebih baik dari proses ini, ahli biologi bisa merancang protein dengan bentuk tertentu yang dapat digunakan sebagai obat. Menyederhanakan sedikit, protein cenderung bergerak ke konfigurasi energi terendah mereka, konfigurasi yang menyeimbangkan berbagai dorongan dan menarik dalam protein (Gambar 5.7). Jadi, jika seorang peneliti ingin memprediksi apa bentuk menjadi yang protein akan melipat, solusinya terdengar sederhana: hanya mencoba semua konfigurasi yang mungkin, menghitung energi mereka, dan memprediksi bahwa protein akan melipat ke dalam konfigurasi energi terendah. Sayangnya, pendekatan kekerasan ini yang melibatkan mencoba semua kemungkinan konfigurasi komputasi tidak mungkin karena ada miliaran dan miliaran konfigurasi potensial. Bahkan dengan komputer yang paling kuat yang tersedia saat ini-dan dalam angkatan masa-brute mendatang hanya tidak akan bekerja. Oleh karena itu, ahli biologi telah mengembangkan banyak algoritma cerdas untuk secara efisien mencari konfigurasi energi terendah. Tapi, meskipun sejumlah besar upaya ilmiah dan komputasi, algoritma ini masih jauh dari sempurna.

Gambar 5.7: Protein lipat. Gambar diciptakan dan ditempatkan ke dalam domain publik dengan DrKjaergaard. Sumber: Wikimedia Commons.

Gambar 5.7: Protein lipat. Gambar diciptakan dan ditempatkan ke dalam domain publik dengan "DrKjaergaard". Sumber: Wikimedia Commons .

David Baker dan kelompok riset di University of Washington adalah bagian dari komunitas ilmuwan yang bekerja untuk mengembangkan pendekatan komputasi yang lebih baik untuk protein lipat. Dalam rangka untuk melacak apa yang terjadi sementara algoritma mereka cranking pergi, Baker dan kelompoknya kadang-kadang akan menonton layar-saver yang divisualisasikan kemajuan algoritma mereka. Sementara menonton visualisasi ini, Baker mulai bertanya-tanya apakah akan ada kemungkinan bagi manusia untuk membantu dalam proses, dan dengan demikian mulai Foldit, panggilan terbuka kreatif dan indah (Hand 2010) .

Foldit ternyata proses pelipatan protein menjadi game yang dapat dimainkan oleh siapa saja. Dari perspektif pemain, Foldit tampaknya menjadi teka-teki (Gambar 5.8). Pemain disajikan dengan jalinan tiga dimensi struktur protein dan dapat melakukan Operations- "tweak", "menggoyangkan", "membangun kembali"-bahwa mengubah bentuknya. Dengan melakukan operasi ini pemain mengubah bentuk protein, yang pada gilirannya bertambah atau berkurang skor mereka. Kritis, skor dihitung berdasarkan tingkat energi dari konfigurasi saat ini; konfigurasi yang lebih rendah-energi menghasilkan skor yang lebih tinggi. Dengan kata lain, skor membantu memandu pemain saat mereka mencari konfigurasi rendah energi. Game ini hanya mungkin karena-seperti memprediksi peringkat film di Netflix Prize-protein folding juga situasi di mana lebih mudah untuk memeriksa solusi dari menghasilkan mereka.

Gambar 5.8: layar permainan untuk Foldit.

Gambar 5.8: layar permainan untuk Foldit.

desain elegan Foldit ini memungkinkan pemain dengan sedikit pengetahuan formal biokimia untuk bersaing dengan algoritma terbaik yang dirancang oleh para ahli. Sementara sebagian besar pemain tidak terlalu baik pada tugas, ada beberapa pemain dan tim kecil dari pemain yang luar biasa. Bahkan, dalam persaingan head-to-head untuk memprediksi struktur 10 protein spesifik, pemain Foldit mampu mengalahkan negara-of-the-art algoritma protein folding lima kali (Cooper et al. 2010) .

Foldit dan hadiah Netflix berbeda dalam banyak hal, tapi mereka berdua melibatkan panggilan terbuka untuk solusi yang lebih mudah untuk memeriksa dari menghasilkan. Sekarang, kita akan melihat struktur yang sama di lain pengaturan yang sangat berbeda: hukum paten. Contoh terakhir ini masalah panggilan terbuka menunjukkan bahwa mereka juga dapat digunakan dalam pengaturan yang tidak jelas setuju untuk kuantifikasi.