Author of this text: Ed Yong

Translation: Krzysztof Achinger

Niecodziennie ludzie mają możliwość publikowania w wiodących światowych czasopismach naukowych grając w gry komputerowe, ale Foldit nie jest zwyczajną grą. Foldit, pomysł Setha Coopera z Uniwersytetu Waszyngtońskiego, zbiera wspólne wysyłki dziesiątek tysięcy graczy komputerowych w celu rozwiązywania problemów naukowych.

Celem gry jest wypracowanie skomplikowanej trójwymiarowej struktury różnych białek. Białka są pokazami biologicznego origami; składają się z długich łańcuchów aminokwasów, które w bardzo specyficzny sposób zwijają się w skomplikowane kształty. Kształty mogą ujawnić, w jaki sposób działają białka, jednak rozwiązanie ich jest piekielnie trudne. Aby to zrobić naukowcy zazwyczaj wytwarzają kryształki oczyszczonych białek zanim uderzą w nie promieniami X. Foldit podchodzi do problemu inaczej, wykorzystując wspólne wysiłki zwykłych graczy komputerowych do wykonania najcięższej pracy. Najlepsi gracze potrafią uzyskać lepsze wyniki niż  stworzone do wykonywania tej samej pracy oprogramowanie. A najlepsze jest to, że nie potrzebujesz doktoratu, aby grać w Foldit ani też żadnego naukowego przygotowania. Sterowanie jest intuicyjne, kursy wstępne wprowadzają w zasady działania gry, kolorowe wizualizacje udzielają podpowiedzi, a interfejs objaśniony jest prostym językiem. Podczas gdy naukowcy zajmują się „obracaniem helis alfa" i „ustalaniem stopni swobody", gracze Foldit po prostu „pociągają", „zamrażają", „kołyszą" i „potrząsają" kształtami na ekranie. Mówi się, że zaledwie jedna ósma graczy ma do czynienia z nauką, a dwie trzecie najlepszych graczy nie ma wykształcenia bio-chemicznego wykraczającego poza szkołę średnią.

Sukces Foldit opiera się na fakcie, że nie jest to powierzchowny flirt z interaktywnością — to prawdziwa gra. Cooper zaprojektował ją tak, aby „przyciągnęła jak najszerszą widownię… i aby angażowała graczy na dłużej". Oznaczało to od samego początku uczynienie z niej gry umożliwiającej rywalizację. Graczom przydziela się punkty opierając się na stabilności struktury, którą stworzyli; tablica wyników wyświetla rankingi graczy.

Istnieje również strona społecznościowa — gracze mogą czatować na forach, pracować w grupach nad rozwiązaniem zagadek i dzielić się rozwiązaniami na wiki. Oczywiście istnieje też dreszczyk związany z wspieraniem prawdziwego naukowego badania, jednak to motywuje zaledwie połowę ludzi skupionych wokół gry. Reszta robi to dla osiągnięcia najlepszego rezultatu, z powodów społecznych i w dużej mierze, ponieważ gra jest zabawna i wciągająca.

I tak jak w prawdziwej grze wszystko zostało wypracowane zgodnie z uwagami pochodzącymi od samych graczy. Dodano i dopasowano narzędzia, ułatwiono tutoriale tak, aby nie zniechęcać początkujących graczy, a puzzle dopasowano do poziomu graczy.

Pochodzenie Foldit ma związek z Rosettą, oprogramowaniem stworzonym do rozwiązywania struktur białkowych poprzez symulowanie i testowanie tysięcy różnych założeń. Rosetta jest przykładem „rozproszonego obliczania", w którym ochotnicy uruchamiają program na swoim komputerze, gdy sami go nie używają. Efektywnie użyczają swoich mocy obliczeniowych, aby przyspieszyć pracochłonne zadanie rozwiązywania struktur białkowych. Ochotnicy chcieli jednak użyć swoich biologicznych komputerów — mózgów — obok komputerów stworzonych przez człowieka. Zasugerowali interaktywną wersję programu i w maju 2008 ich życzenie zostało spełnione wraz z ukazaniem się Foldit.

Aby przetestować użyteczność takiego podejścia Cooper postanowił sprawdzić swoich graczy dziesięcioma puzzlami — białkami, których struktury były już rozwiązane, ale nie istniały w publicznych bazach danych. Mimo to gracze Foldit mogli być z siebie dumni. Byli lepsi od oryginalnego oprogramowania Rosetta w pięciu przypadkach i okazali się równie dobrzy w kolejnych trzech. A w dwóch przypadkach, w których Rosetta pobiła graczy i tak nie znalazła się nawet w pobliżu prawidłowego rozwiązania.

Ludzie posiadali wiele cech, które dawały im przewagę. Gracze używali znacznie większego zakresu strategii niż Rosetta; niektórzy specjalizują się w początkowej, środkowej lub końcowej fazie gry. Byli także dobrzy w zgadywaniu, gdzie należy rozpocząć. W jednej z gier, w której zaoferowano im dziesięć możliwych struktur początkowych, wybrali tę, która była najbliższa rozwiązania. Wyposażona w ten sam zestaw początkowy, Rosetta, nie radziła sobie tak dobrze.

Ludzie posiadali także olbrzymią przewagę w długoterminowym planowaniu. Rosetta używa metody „odbuduj i udoskonal", aby stopniowo dotrzeć do najbardziej stabilnej struktury poprzez niewielkie ulepszenia. Ale nie będzie badała potencjalnie interesującego ruchu, gdy oznaczałoby to, że białko będzie czasowo mniej stabilne. Gracze nie mają takiego problemu. Nie mieli problemu ze znacznym rozłożeniem białka, ponieważ wiedzieli, że mogli złożyć je z powrotem w jeszcze lepszym stanie.

„Komputery są oczywiście lepsze, jeżeli chodzi o zdolność obliczeniową, ale brakuje im intuicyjnego poczucia wiedzy, kiedy rozpocząć obliczenia i jakiego narzędzia najlepiej użyć w danym momencie gry" — mówi CharlieForstConscience, jeden z graczy Foldit. „Doświadczenie i intuicja są częściami gry, dla mnie, znaczenie ma umiejętność świeżego spojrzenia na strukturę puzzli i zauważenie, które obszary nie wyglądają właściwie".

Jednak nawet intuicja i doświadczenie mają swoje ograniczenia. Niektóre puzzle okazały się od nich lepsze. Podczas, gdy niektórzy mogli podjąć się najtrudniejszych wyzwań - zwijania całego białka z jego rozszerzonego łańcucha aminokwasów — większość miała z tym problem. Cooper uważa, że otrzyma najlepsze wyniki łącząc ludzką kreatywność z mocą komputerów. Jeżeli Rosetta może wykonać połowę roboty, to gracze będą w stanie skończyć zadanie bez problemu.

Cooper był tak zafascynowany strategiami graczy, że uznał, że może użyć niektórych z nich do stworzenia lepszych algorytmów dla późniejszych wersji Rosetty. Jak powiada: „Nasze wyniki wskazują, że postęp naukowy jest możliwy nawet, jeżeli mała część energii, która idzie na granie w gry komputerowe może być przekierowana na odkrycia naukowe". Jest to idealny przykład tego, co Clay Shirky opisuje mianem „nadwyżki kognitywnej" — czas wolny i energia umysłu, które zużywane są na poszukiwanie relaksu. Dzięki Internetowi te wartościowe zasoby mogą być przekierowywane na coś bardziej produktywnego

W międzyczasie sami gracze mogą się uśmiechnąć na myśl, że napisano o nich w prestiżowym czasopiśmie Nature. Ostatecznie to oni są autorami tekstu Coopera w Nature, wymienieni anonimowo (co wydaje się pasować), jako „gracze Foldit".

Źródło: Nature

Tekst oryginału

Not Exactly Rocket Science/Discover, 4 sierpnia 2010r.

Po przeczytaniu tego tekstu, czytelnicy często wybierają też: O antykoncepcyjnym podawaniu ręki Nauka i naukowcy

Comment on this article..   See comments (6)..

Send text to e-mail address..

Print-out version..    PDF    MS Word

Ed Yong Mieszka w Londynie i pracuje w Cancer Research UK. Jego blog „Not Exactly Rocket Science” jest próbą zainteresowania nauką szerszej rzeszy czytelników poprzez unikanie żargonu i przystępną prezentację.  Private site  Number of texts in service: 148  Show other texts of this author  Newest author's article: Podstępny cętkowany kot udawał, że jest przedstawicielem innego gatunku