5.3.2 Foldit

Foldit ay isang magandang open tawag dahil pinapayagan nito ang mga di-eksperto upang lumahok sa isang paraan na ay masaya.

Ang Netflix Prize, habang evocative at malinaw, ay hindi ilarawan ang buong hanay ng mga bukas na proyekto call. Halimbawa, sa Netflix Prize karamihan sa mga malubhang mga kalahok ay nagkaroon taon ng pagsasanay sa mga statistics at machine learning. Ngunit, mga proyekto open call ay maaari ring kasangkot kalahok na walang pormal na pagsasanay, bilang ay may larawan sa pamamagitan Foldit, isang protina natitiklop laro.

Protina natitiklop ay ang proseso sa pamamagitan ng kung saan ang isang kadena ng mga amino acids ay tumatagal sa kanyang hugis. Sa pamamagitan ng isang mas mahusay na-unawa ng ang proseso na ito, biologists maaaring disenyo proteins sa mga tiyak na mga hugis na maaaring gamitin bilang gamot. Simplifying lubos ng kaunti, protina ay madalas na ilipat sa kanilang pinakamababang enerhiya configuration, isang configuration na timbangan ang iba't-ibang mga pushes at pulls sa loob ng protina (Figure 5.7). Kaya, kung ang isang researcher ay nais upang mahulaan kung ano ang hugis sa kung saan ang isang protina ay kulungan ng mga tupa, ang solusyon tunog simple: lamang na subukan ang lahat ng posibleng mga configuration, kalkulahin ang kanilang energies, at hulaan na ang protina ay fold sa ang pinakamababang configuration enerhiya. Sa kasamaang palad, ito malupit na puwersa diskarte na nagsasangkot sinusubukan lahat ng posibleng mga configuration ay computationally imposible dahil may mga bilyun-bilyong at bilyun-bilyong ng mga potensyal na mga configuration. Kahit na sa mga pinaka-makapangyarihang mga computer na magagamit sa araw-at sa nakikinita hinaharap-taong malupit na puwersa ay lamang hindi pagpunta sa trabaho. Samakatuwid, biologists may binuo maraming matalino algorithm upang mahusay maghanap para sa ang pinakamababang configuration enerhiya. Ngunit, sa kabila ng napakalaking halaga ng pang-agham at computational pagsisikap, ang mga algorithm ay pa rin malayo mula sa perpekto.

Figure 5.7: Protein natitiklop. Image ay nilikha at inilagay sa mga pampublikong domain sa pamamagitan DrKjaergaard. Source: Wikimedia Commons.

Figure 5.7: Protein natitiklop. Image ay nilikha at inilagay sa mga pampublikong domain sa pamamagitan ng "DrKjaergaard". Source: Wikimedia Commons .

David Baker at ang kanyang mga pananaliksik ng grupo sa University of Washington ay bahagi ng komunidad ng mga siyentipiko nagtatrabaho upang bumuo ng mas mahusay na computational diskarte upang protina natitiklop. Upang masubaybayan kung ano ang nangyayari habang ang kanilang mga algorithm ay cranking ang layo, Baker at ang kanyang mga grupo ay paminsan-minsan manood ng screen-saver na visualized ang progreso ng kanilang mga algorithm. Habang nanonood ang mga visualizations, Baker ay nagsimulang magtaka kung ito ay posible para sa mga tao upang makatulong sa proseso, at sa gayon ay nagsimula Foldit, isang creative at magandang open call (Hand 2010) .

Foldit lumiliko ang proseso ng protina natitiklop sa isang laro na maaaring i-play sa pamamagitan ng sinuman. Mula sa pananaw ng mga player, Foldit ay lilitaw upang maging isang malaking suliranin (Figure 5.8). Ang mga manlalaro ay bibigyan ng isang three-dimensional tangle ng protina istraktura at maaaring gumanap Operations-"tweak", "wiggle", "gawing muli" -samakatuwid baguhin ang hugis nito. Sa pamamagitan ng pagsasagawa ng mga operasyon manlalaro baguhin ang hugis ng protina, na sa pagtaas pagliko o bumababa ang kanilang mga puntos. Critically, ang iskor ay kinakalkula batay sa ang enerhiya na antas ng kasalukuyang configuration; configurations mas mababang-enerhiya magreresulta sa mas mataas na marka ng. Sa ibang salita, ang mga puntos ay tumutulong gabayan ang mga manlalaro habang ang mga ito sa paghahanap para sa mga configuration low-enerhiya. Ang larong ito ay lamang na posible dahil-tulad predicting rating ng pelikula sa Prize-protina natitiklop Netflix ay din ng isang sitwasyon na kung saan ito ay mas madali upang suriin solusyon kaysa bumuo ng mga ito.

Figure 5.8: Game screen para Foldit.

Figure 5.8: Game screen para Foldit.

eleganteng disenyo ni Foldit nagbibigay-daan sa mga manlalaro na may maliit na pormal na kaalaman sa biochemistry upang makipagkumpetensya sa ang pinakamahusay na mga algorithm dinisenyo sa pamamagitan ng mga eksperto. Bagama't ang karamihan sa mga manlalaro ay hindi partikular na mahusay na sa ang gawain, may mga ilang mga manlalaro at maliliit na pangkat ng mga manlalaro na ay katangi-tangi. Sa katunayan, sa isang head-to-head kumpetisyon upang mahulaan ang istraktura ng 10 partikular na protina, Foldit manlalaro ay magagawang upang matalo state-of-the-art protina natitiklop algorithm limang beses (Cooper et al. 2010) .

Foldit at ang Netflix premyo ay naiiba sa maraming paraan, ngunit sila ay parehong kasangkot open tawag para sa mga solusyon na mas madali upang suriin sa makabuo. Ngayon, kami ay makikita ang parehong istraktura sa isa pang ibang-iba setting: batas ng patent. Ang huling halimbawa ng isang bukas na problema tawag ay nagpapakita na maaari rin silang gamitin sa mga setting na hindi malinaw naman palasunod sa pagtiyak ng dami.