2010年8月11日 星期三

人腦勝電腦 玩遊戲也能幫助研究醫學難題

http://fold.it/portal/


http://news.cts.com.tw/cnyes/money/201008/201008100536895.html

  這一次,人類又在遊戲領域中擊敗了電腦,更棒的是,靠著人類在遊戲中展現的智慧,還可能為瘋牛症、阿茲海默症等等,提供可能的治療方式。

據《紐約時報》報導,在一場「折疊蛋白質」的競賽中,玩家的表現遠遠優於為此特別設計的電腦程式。而玩家所貢獻的成果,也被放上研究期刊《Nature》,科學家相信,這對研究相關疾病有很大的幫助。

主要原因在於,蛋白質是生物得以存在的基礎,它是由胺基酸分子形成的長鏈,不但是身體各部分,像是骨骼、肌肉、血管等的主要組成成分,也是身體功能得以運作的關鍵。為了發揮特定的功能,它必須自行排列成特定的形狀,稱為「折疊」。科學家相信,許多疾病來自蛋白質不正常的折疊,造成瘋牛症、阿茲海默症或是一些癌症的產生。

因為採用電腦在實驗室研究的成果有限,2008年時,華盛頓大學研究人員發展出「折疊蛋白質」的 3D 遊戲,取名為「Foldit」,並放在網上提供玩家免費遊玩。就像魔術方塊,玩家可以自行依據不同角度旋轉、折疊,運用不同種類、形狀的胺基酸,製造各式各樣的蛋白質。玩家的表現愈符合自然定律,得分就會愈高。

這款遊戲很快就吸引上萬名玩家使用,這些玩家會發展出科學家或傳統軟體無法想像的策略,採行不同的演算法來進行試驗,也讓遊戲獲得成功。在《Nature》期刊中,研究人員在論文結尾就列出多達 57000 名玩家,「透過他們的遊戲和回饋,提供卓越的貢獻」。

論文中列名第一作者的 Zoran Popovic,是華盛頓大學的電腦專家,他說:「要是依計畫發展,不用太久,這類大規模的作者名單會變得司空見慣。」

遊戲中,會給挑戰的玩家不同的難題,讓他們重組形態。並標示出最高分玩家,提升競爭力。玩家也可以組隊進行,追蹤先前的表現。

當然,這類工作並非不能用電腦,去跑統計及相關軟體進行演算,不過這樣必須耗掉大量的資源、時間,還不見得有好的成效。

《遊戲革新 (GameRevolution)》網站的創建人 Duke Ferris,最近也寫道:「這些蛋白質的問題,遠遠要比機器手臂來得複雜,時間的計算是以 10 億分之一秒來計算,就像是處理百萬個面向的魔術方塊。」

科學家說,在 10 個蛋白質折疊的難題中,有3個問題,玩家的表現和傳統軟體相當,有5個問題表現好於電腦,更有 2 個問題,玩家明顯找出比電腦優異的解決之道。

研究人員認為,人類識別問題模式的技巧更佳,在其他方面的表現也優於特定的軟體工具。他們說:「人類比電腦採用更多面向的解釋方法,在同樣的問題模式及處理上,不同的玩家會採行不同的過程。」

華盛頓大學研究人員利用這次的成功,現在已經取得五角大廈科技研究部門 1400 萬美元的贊助,這個秋天,Popovic 還將成立遊戲科學中心,利用遊戲界的專家與生手,一起解決更多的科學難題。


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