5.3.2 Foldit

Foldit je lep odprt razpis, saj omogoča ne-strokovnjake, da sodelujejo na način, ki je zabavna.

Netflix nagrado, medtem ko sugestivne in jasen, ne prikazujejo celoten spekter projektov javnega razpisa. Na primer, v nagrado Netflix večina resnih udeležencev je bilo leta treninga v statistiki in strojnega učenja. Ampak, lahko odprti klic projekti vključujejo tudi udeležence, ki nimajo formalne izobrazbe, kot je bilo prikazano Foldit, proteinski zložljivih igro.

Zvijanje proteinov je proces, skozi katerega veriga aminokislin prevzame svojo obliko. Z boljšim razumevanjem tega procesa, bi biologi oblikovanje beljakovine z posebne oblike, ki se lahko uporabljajo kot zdravila. Poenostavitev zelo malo, beljakovine, se usmerjajo na najnižjo konfiguracijo energije, konfiguracijo, ki uravnoveša različne neodločeno in potegne v proteina (slika 5.7). Torej, če raziskovalec želi napovedati, kakšno obliko, v katero bo protein krat, rešitev zveni preprosto: le poskusite vse možne konfiguracije, izračun svoje energije, in napovedujejo, da se bo protein krat v najnižjo konfiguracijo energije. Na žalost je to surovo pristop sila, ki vključuje poskušam vse možne konfiguracije je računsko nemogoče, saj obstaja več milijard možnih konfiguracij. Tudi z najmočnejšimi računalniki na voljo danes, in v bližnji prihodnosti, surovo silo je le ne bo šlo. Zato so biologi razvili številne pametne algoritme za učinkovito iskanje najnižjo konfiguracijo energije. Toda kljub ogromne količine znanstvenih in računskega napora, ti algoritmi so še vedno daleč od popolnega.

Slika 5.7: strukturi beljakovin. Slika je bila ustvarjena in dani v javni domeni, ki jih DrKjaergaard. Vir: Wikimedia Commons.

Slika 5.7: strukturi beljakovin. Slika je bila ustvarjena in dani v javni domeni, ki jih "DrKjaergaard". Vir: Wikimedia Commons .

David Baker in njegova raziskovalna skupina na univerzi v Washingtonu so bili del skupnosti znanstvenikov, ki delajo za razvoj boljših računalniške pristope k gubanja proteinov. Da bi spremljali, kaj se dogaja, medtem ko so njihovi algoritmi so ob zagonu stran, bi Baker in njegova skupina občasno gledati ohranjevalnik zaslona, ​​ki vizualizira napredek njihovih algoritmov. Med gledanjem te vizualizacije, Baker začel spraševati, ali bi bilo mogoče za ljudi, da bi v postopku, in tako se je začelo Foldit, ustvarjalno in lepo javni razpis (Hand 2010) .

Foldit obrne proces gubanja proteinov v igri, ki jo lahko igra kdorkoli. Z vidika igralca, se zdi, da je uganka (Slika 5.8) Foldit. Igralci so predstavljeni s tridimenzionalno preplet strukture proteinov in lahko opravlja operations- "poteg", "majejo", "obnovili" -To spremeni svojo obliko. Z izvajanjem teh operacij igralcev spremeni obliko proteina, kar poveča ali zmanjša svoj rezultat. Kritično, se rezultat izračuna, ki temelji na ravni energije v trenutni konfiguraciji; konfiguracije nižje energije za posledico višje rezultate. Z drugimi besedami, rezultat pomaga usmerjati igralce, ki iščejo konfiguracije z nizko porabo energije. Ta igra je mogoče le zato, ker, tako kot napovedujejo filmske ocene v Netflix nagrado beljakovin zložljivih je tudi položaj, v katerem je lažje preveriti rešitve, kot jih ustvarjajo.

Slika 5.8: Igra zaslon za Foldit.

Slika 5.8: Igra zaslon za Foldit.

elegantna oblika Foldit je omogoča igralcem z malo formalnega znanja biokemije, da tekmujejo z najboljšimi algoritmi, ki ga je zasnoval strokovnjaki. Medtem ko je večina igralcev niso posebej dobro na naloge, obstaja nekaj igralcev in majhnih ekip igralcev, ki so izjemne. V resnici je bilo na tekmovanju head-to-head napovedati strukturo 10 specifičnih proteinov Foldit igralci sposobni premagati state-of-the-art proteinov algoritmi petkrat (Cooper et al. 2010) .

Foldit in nagrado Netflix se razlikujejo v mnogih pogledih, vendar sta oba vključujejo razpise za rešitve, ki so lažje preveriti kot ustvarjanje. Zdaj bomo videli enako strukturo, v še eno zelo različnih nastavitev: patentnega prava. Ta končni Primer problema javnega razpisa je razvidno, da jih je mogoče uporabljati tudi v okoljih, ki niso očitno je mogoče količinsko.