Игрушка от СПИДа

Любители игры Foldit не просто определили структуру важнейшего в изучении СПИДа белка, а и предложили соответствующий алгоритм, который по своим характеристикам как минимум не хуже того, что недавно открыли ученые.

Геймерам, играющим в игру Foldit, уже не в первой попадать на передовицы научных изданий. В сентябре научный мир обошла довольно странная на первый взгляд новость, что любителям Foldit удалось определить структуру белка, который является важнейшим для изучения (а впоследствии, возможно, и лечения) СПИДа. Впрочем, такая новость является странной только на первый взгляд, ведь цель игры – построить белок, имеющий определенные характеристики, важнейшая из которых – наименьшая энергия (этот процесс называется оптимизацией).

Во вторник в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences ученые из Университета Вашингтона представили результаты анализа стратегии, которые изобрели геймеры, и сравнили ее с наилучшими на сегодня методами, изобретенными учеными.

«Мы дали геймерам возможность не только разрабатывать свои стратегии игры, но и «подсматривать» лучшие из них у коллег и еще больше улучшать их.

Когда мы проанализировали разработанные ими подходы, мы были приятно удивлены их разнообразием и эффективностью: среди них оказались самые современные алгоритмы, уже разработанные учеными», – пояснил Зоран Попович, руководитель проекта Foldit и директор Центра наук об играх, слова которого приводит сайт проекта. Игра Foldit создана в этом центре при участии биохимической лаборатории Дэвида Бейкера.

«Для нас сегодняшняя статья даже важнее опубликованной в сентябре», – отметил Фирас Хатиб, соавтор обеих публикаций, работающий в лаборатории Бейкера. Хатиб занимается изучением возможностей исследования структуры белков посредством распределенных компьютерных вычислений в рамках проекта Rosetta@home.

Изучая самые эффективные «рецепты» – алгоритмы, которые игроки используют, чтобы решить структуры белков – его группа надеется разработать формализованный комплекс стратегий, который затем будет применяться для широкого круга научных проблем. Термин «рецепты» применяется в игре для списков инструкций, выдаваемых компьютерной программе.

«В наших предыдущих статьях мы показали, что компьютерная игра, связанная с наукой, может решить давние научные проблемы.

Наша сегодняшняя статья показывает, как геймеры программировали свои алгоритмы, делились ими и совместно улучшали их. И это лишь начало того, что геймеры Foldit могут сделать для науки», – объяснил Сет Купер, один из пионеров-создателей Foldit.

Исследователи тесно наблюдали за «работой» 721 геймера в течение трех месяцев и детально изучили их игру. Эти игроки использовали возможности Foldit для создания, изменения, распространения и оценки рецептов игры. Один из них (его назвали Blue Fuse) стал самым популярным среди игроков и, как оказалось, лучше всех справился с созданием белков, удовлетворяющих этому требованию.

К удивлению ученых, Blue Fuse обладал характеристиками, схожими с новейшим научным алгоритмом Fast Relax, разработанным в лаборатории Бейкера и еще не опубликованным.

Люди, играющие в эту игру, включая автора алгоритма Blue Fuse (в игре он известен как Vertex), охотно делились рецептами друг с другом. Хотя это нехарактерно для соревновательных игр, для научной задачи Foldit это сослужило добрую службу. «Я поделился идеей BF с другими ребятами, потому что Foldit – это больше, чем игра. Соперничество серьезное и непростое, но наша цель – научная, мы хотим улучшить понимание структуры больших биологических молекул. Мы сотрудничаем и соревнуемся одновременно», – написал Vertex. Он подчеркнул, что написал Blue Fuse, частично позаимствовав изящный подход рецепта другого игрока – Acid Tweeker.

«Blue Fuse – наследник Acid Tweeker, а сегодня у него самого уже много «детей». Слово Fuze стало глаголом в лексиконе Foldit. И следующая вспышка вдохновения может прийти от любого из нас», – заявляет Vertex.

Хотя исследователи стремятся «научить» компьютеры имитировать человеческую интуицию, пока созидательное и творческое начало людей незаменимо: это четко показывает игра Foldit, уверены ее создатели.