Gamere på niveau med forskere
Spillernes metoder i puslespillet Foldit er lige så avancerede som forskernes bedste og nyeste strategier til at afsløre proteiners form. Forskerne er chokerede.

Computerspillere på nettet fandt på næsten den samme algoritme som forskerne selv. (Foto: Colourbox)

Computerspillere på nettet fandt på næsten den samme algoritme som forskerne selv. (Foto: Colourbox)

I september skrev vi, at gamere havde løst et problem, som forskere havde kæmpet med i over ti år.

Computerspillerne fandt hemmeligheden bag strukturen på et vigtigt protein hos et HIV-lignende virus.

Proteinspillet Foldit er tilgængeligt for alle på nettet.

Det lader spillerne lege med tredimensionelle modeller af proteiner, og der kræves ingen forhåndskundskaber.

Målet er at finde ud af den mindst energikrævende måde, proteiner kan brede sig og klumpe sig sammen på.

I virkeligheden ender proteiner nemlig i den mindst energikrævende form.

Det er vigtigt at kende formen

Ved hjælp af moderne sekvenseringsteknologi kan forskerne se rækkefølgen på byggestenene i proteinkæden, men ikke hvordan proteinet folder sig.

Det er vigtigt med viden om den tredimensionelle form for at forstå, hvordan disse molekyler udfører deres arbejde inde i cellerne.

Fordi der findes så mange muligheder for, hvordan de kan forbindes, er det ikke let for computere at regne sig frem til formen.

Spillerne i Foldit gør derimod et stort stykke arbejde.

Forskerne var chokerede

Den kreative kraft i spillernes strategier kan sammenlignes med de allerbedste forskerudviklede metoder.

»Vi gjorde det muligt for spillerne at skabe og forbedre opskrifter i spillet. Da vi så på variationen og kreativiteten i disse opskrifter, blev vi chokerede over at finde algoritmer af højeste kvalitet,« siger Zoran Popovic i en pressemeddelelse.

Han er direktør for Center of Game Science ved University of Washington i USA og leder også Foldit-projektet i samarbejde med et biokemisk laboratorium.

Ved at studere de mest effektive opskrifter eller algoritmer, spillerne brugte til at løse proteinpuslespillene, håber forskerne på at kunne formalisere komplicerede strategier, som kan bruges på andre videnskabelige problemer.

Dette er kun begyndelsen

En algoritme er en liste med instruktioner til et computerprogram. I dette tilfælde fortæller algoritmerne, hvad Foldit-programmet skal gøre med det protein, du har foran dig.

Spillerne laver selv opskrifterne og deler dem med andre spillere, som kan forbedre dem. Programmeringen er helt simpel, så du kan gøre det uden at have nogen erfaring med programmering.

»I vores tidligere studier har vi vist, at et videnskabeligt spil som dette kan løse uløste videnskabelige problemer. Nu viser vi, hvordan spilerne har kodet deres strategier,« siger Seth Cooper, som er arkitekten bag Foldit og kreativ direktør for Center for Game Science.

»Dette er kun begyndelsen for, hvad Foldit-spillere er i stand til at løse,« siger han i pressemeddelelsen.

Blue Fuse lignede forskernes egen algoritme

For at undersøge spillernes strategier blev 721 af dem fulgt over tre måneder, og forskerne studerede deres spil i detaljer.

Foldit-spillet gør det muligt at skabe, redigere, dele og give karakterer til opskrifter. Blue Fuse var navnet på den mest populære opskrift i den undersøgte periode.

Forskerne opdagede, at Blue Fuse havde en slående lighed med en endnu upubliceret algoritme fra det biokemiske laboratorium, som er med på projektet. Forskernes version hedder Fast Relax.

Beregninger viser, at denne algoritme, som både forskere og spillere opdagede uafhængigt af hinanden, er bedre end de metoder, der hidtil er blevet publiceret.

Del og konkurrér

Skærmdump fra Foldit, som viser spillets puslespil nummer 48, et ufoldet og ustabilt protein. (Illustration: Foldit)

Undersøgelsen viser også, at spillerne var overraskende villige til at dele deres opskrifter, selv om de er i skarp konkurrence med hinanden.

»Jeg delte Blue Fuse, fordi Foldit er så meget mere end et spil. Konkurrencen er intens, men vi prøver samtidig at få en bedre forståelse af store proteiner. Vi samarbejder og konkurrerer samtidig.«

Det fortæller spilleren bag Blue Fuse, som går under brugernavnet Vertex. Han fortæller også, at hans opskrift har lånt elementer fra en andens spillers opskrift.

»Blue Fuse stammer fra Acid Tweeker og har nu selv mange børn. 'To fuze' er endda blevet et Foldit-verbum. Den næste inspiration kan komme fra hvem som helst,« siger Vertex.

Et år efter spillerne fik muligheden for at lave opskriftern i Foldit, havde de lavet over 5.400 forskellige opskrifter.

Nøglen er kreativitet

Selv om forskerne har som målsætning at finde måder til at nærmest automatisere menneskelig intuition på, er der endnu lang vej igen, før computere og algoritmer kan erstatte mennesker.

»Foldit-spillerne bruger kun opskrifterne på bestemte stadier i puslespillet. Kunsten at lave en opdagelse ligger stadig i kreativiteten, samt i evnerne til at bruge de kodede strategier på det rigtige tidspunkt,« siger Popovic.

Ligesom i det forrige studie er Foldit-spillerne skrevet på som forfattere på den nye artikel. Den er publiceret i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Den nyeste version af Foldit har endnu flere værktøjer til kreativitet. Her kan du se en video om spillet fra University of Washington.

© forskning.no. Oversat af Magnus Brandt Tingstrøm

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs mere om Hubbles utrolige billeder her.