Открытие сделано с помощью научно-игрового краудсорсинга (интуиция многих оказалась сильнее опыта и логики ученых)

Материал из WitologyWiki

Перейти к: навигация, поиск

С помощью краудсорсинга можно искать прорывные идеи, инновационные подходы, рационализации и даже изобретения. Доказательств этому за последние годы появилось не мало. Однако на научные открытия достижения краудсорсинга все же пока не тянули. До последнего времени читалось, - открытия делаются в тиши кабинетов и лабораторий гениями-одиночками в кругу ближайших учеников (и учениц).

Однако, как недавно писали в блоге Witology про решение с помощью коллективного разума сложных математических задач, времени гениев-одиночек проходит конец. И вот свершилось – первое научное открытие сделано с помощью краудсорсинга – построена модель фермента, разрушающего белок вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). Несмотря на множество исследований, экспериментов и теоретической работы, ученым на протяжении многих лет не удавалось собрать точную модель структуры ферментов, разрушающих белок ретровирусов. И тогда они решили обратиться за помощью к коллективному разуму. «Мы хотели проверить, а вдруг интуиция многих людей сможет добиться успеха там, где провалились опыт и логика», – сказал сотрудник кафедры биохимии Вашингтонского Университета доктор Фирас Хатиб ( Firas Khatib). Первые практические шаги в этом направлении были сделаны 3 года назад. Тогда про это писали так.

Учёным, занимающимся предсказанием пространственного строения белков – так же как и заядлым геймерам – всё время не хватает вычислительной мощности компьютеров. Их усилиями уже не первый год функционируют распределённые сети, компьютеры в составе которых обсчитывают свойства молекул в свободное от основной работы время. Но мысль исследователей не стоит на месте: теперь они претендуют уже не на компьютеры простых пользователей, а на их... головы! Новая компьютерная игра под названием FoldIt (если по-русски, СверниЭто), превращает проблему предсказания трёхмерного строения белков в увлекательное соревнование. Встроенные в игру «обучающие уровни» познакомят играющего с «правилами» – то есть, с физическими законами, которым подчиняется полипептидная цепь, сворачиваясь в уникальную структуру, являющуюся ключом к биологической функции этого белка, будь то патоген болезни Альцгеймера или спасительная вакцина. После примерно 20 минут обучения у новоиспечённого геймера может возникнуть ощущение, что он и впрямь играет в какую-то занимательную видеоигру, – хотя на самом деле его манипуляции с виртуальной молекулой послужат на благо самой настоящей науке, цели которой намного серьезнее, чем просто развлечение праздных игроков. Игра доступна бесплатно на одноимённом сайте http://fold.it.

... Интуитивная способность, позволяющая кому-либо хорошо играть в FoldIt (а результаты каждой «головоломки» в реальном времени сравниваются через интернет с другими игроками), практически не имеет ничего общего с качествами, необходимыми настоящему учёному-биологу. Бэйкер рассказывает, что его 13-летний сын сворачивает белки намного быстрее, чем он сам. (Тут речь, очевидно, идёт про «тренировочные» уровни, ответ в которых известен, и, следовательно, можно с уверенностью сказать, когда процесс «сборки» можно считать законченным.) А ведь другие могут работать ещё быстрее. «Я представляю себе 12-летнего вундеркинда где-нибудь в Индонезии, который в своей голове может вообразить всё то, что мы тут считаем неделями на мощнейших компьютерах», – мечтает Бэйкер. Таким образом, суть этого эксперимента заключается в том, чтобы найти среди не-учёных необыкновенных дарований, наделённых природным даром «чувствовать» структуру белков. «Некоторым людям удаётся, только взглянув на игру и, повертев молекулу всего пару минут, набрать максимальный балл», – говорит Поповиц. – «Они и не могут толком объяснить, что именно они делают и как они это делают, но каким-то неведомым образом у них всё же есть эта способность».

… Разработчики обещают, что через какое-то время игроки смогут примерить на себя роль не только «предсказателя», но и «дизайнера», соревнуясь друг с другом в виртуальном создании ферментов с новыми функциями, – например, способных разлагать токсичные отходы или абсорбировать и усваивать диоксид углерода прямо из воздуха. Компьютеры – раз уж пока не годятся на роль творцов – возьмут на себя выполнение простых операций, таких как простая оптимизация молекулы, позволив игрокам сконцентрироваться на действительно интересных «ходах».

В конечном счете, учёные планируют «схватиться» с каким-нибудь злейшим врагом человечества, – таким как малярия или ВИЧ, – предложив игрокам своей виртуальной белкóвой вселенной «изобрести» такой белок, который бы идеально блокировал тот или иной патоген и позволил в конце концов победить заболевание.

Прошло 3 года. И такой белок, блокирующий вирус ВИЧ, изобретен участниками научно-игрового краудсорсинга на FoldIt. За три года игры разные команды соревновались в 3-D моделировании реальных или аналогичных реальным молекул. Игра привлекла внимание сотен людей во всем мире.

Одной из последних (и самых трудных) задач для коллективного интеллекта геймеров было создание структуры протеазы ретровируса. Поразительно, но всего за три недели игрокам удалось построить точную модель фермента. Отметим, что созданная модель оказалась настолько детальна, что ученые смогли за несколько дней воспроизвести ее экспериментально, и, к своему немалому удивлению, убедиться, что она обладает всеми свойствами искомого фермента.

«Основная цель Центра взаимодействия игр и науки – попробовать решить научные задачи, с которыми ученым и компьютерам не удалось справиться, – говорит доцент кафедры информатики и инженерии, директор центра Зоран Попович. – Решение задачи о структуре вирусного энзима – это яркий пример того, как онлайн-игра, опираясь на увлекательность 3–D моделирования и соревновательный дух, может направить интуицию человечества на решение научных задач»

Идея привлечь именно геймеров сейчас активно прорабатывается на практике и ЦРУ (проект Sirius – использование игровых практик для выявления и управления когнитивными предубеждениями) и Пентагоном (проект Engage). Последний из проектов только начинается и является прямым продолжением проекта FoldIt (т.о. вышеописанное открытие белка, блокирующего вирус ВИЧ, сделано на деньги Пентагона). Полное название проекта его пентагоновские инициаторы, похоже, срисовали с мото Witology – «Поиск людей через поиск идей и поиск идей через поиск людей». Полное название нового пентагоновского проекта – Engage: Learning to Solve Problems, Solving Problems to Learn.

Среди заявившихся потенциальных участников проекта вы не найдете ни одного из «китов» типа IBM, Google или Microsoft. Зато какие замечательные (и никому в мире пока не известные) названия: Dream Realizations, WISDOMTOOLS ENTERPRISES, Knowledge Building in Action и т.п. Это косвенное, но весьма убедительное доказательство того, что в новых прорывных направлениях, связанных с коллективным разумом, музыку заказывают вовсе не «киты», а «караси» типа Witology. Формальным языком цели на первые 2 года проекта описываются так.

FY 2011 Plans: - Explore game and problem-solving-based approaches to learning in complex real-world domains. - Develop approaches for extrapolating performance on computer-based training systems to performance in the real world. FY 2012 Plans: - Develop software infrastructure for an educational gaming environment that allows the methods of instruction to be varied in order to determine the best approaches. - Analyze educational methodologies using statistics based on data drawn from a large video game environment. А говоря понятным языком, все совсем просто. Ход мысли таков:

• Если толпа геймеров делает открытие, оказавшееся не по зубам лучшим лабораториям ученых, то это значит, что нужно принципиально менять подход к научным разработкам • Ну а если нужно принципиально менять подход к научным разработкам, то это значит, что нужно принципиально менять подход к обучению • Следовательно, нужно разработать принципиально новую систему социального обучения, построенного на кооперации деятельных сообществ в интернете, коллективной интуиции (заметьте, не мудрости) толпы и игровой мотивации поколения детей, «выросших» в сети, для которых социально-сетевое мышление и ее язык являются родным языком (native).

Теги

Личные инструменты