Как бы хорошо не был продуман проект гражданской науки, он не начнет работать, пока не появятся добровольцы. А что если «доставить» подобные инициативы прямиком к волонтерам — например, внедрить в знаменитые компьютерные игры? Так поступила команда ученых Университета Макгилла в Канаде под руководством профессора в области компьютерных наук Джерома Вальдиспуля (Jerome Waldispuhl) и бизнесмена Аттилы Сзантнера (Attila Szantner). Исследователи создали мини-головоломку в рамках видеоигры Borderlands 3, чтобы помочь самому крупному в мире проекту гражданской науки в области микробиома человека The Miscrosetta Initiative.

Источник изображения: 3dnews.ru

Зачем это нужно

В человеческом теле обитают триллионы микробов. Некоторые из них, по предположению ученых, могут быть связаны с диабетом, болезнью Альцгеймера, раком и ожирением. Чтобы лучше понять эти микроорганизмы и разработать более чувствительные методы диагностики и персонализированного лечения, исследователи составляют атласы микробных сообществ: описывают виды, особенности жизнедеятельности микробов, их опасность и пользу для человека. Однако обработать такое количество информации автоматически очень сложно.

На помощь ученым приходит мини-видеоигра Borderland Science, внедренная в известную Borderlands 3. Игра доступна на Xbox, PlayStation 4, персональном компьютере и в облачном сервисе Stadia.

Как это работает

Borderlands Science разработала команда биоинформатиков и специалистов Школы компьютерных наук Университета Макгилла (McGill School of Computer Science). В рамках проекта DNA Puzzles они создают системы искусственного интеллекта (ИИ), которые объединяют интуицию геймеров с компьютерными мощностями для решения сложных проблем в биологии и геномике. При этом ученые стараются сохранить в своих играх развлекательный момент.

Команда DNA Puzzles разрабатывает алгоритмы и платформы ИИ, обучающиеся на опыте пользователей, сотрудничает с профессиональными разработчиками игр, что гарантирует научную целостность игры при максимальном развлечении, и коллаборирует с исследователями в области биомедицины, чтобы помочь им привлечь большее количество участников к решению сложных научных задач. Среди партнеров проекта частная компания Gearbox software, лидер в области изучения гемоники Genome Canada и образовательная платформа Génome Québec.

Как им это удается

Для начала ученые упорядочивают данные биологов и переводят их в цифровой формат. Затем трансформируют эту информацию в детали головоломки. Например, в Borderlands Science ДНК нескольких кишечных микробов кодируются в виде кирпичиков четырех разных форм и цветов. Игроки соединяют фигуры и тем самым невольно оценивают сходство между микроорганизмами.

Скриншот игры Borderland Science

Затем авторы проекта собирают решения геймеров и используют их для обучения алгоритмов машинного обучения — так ИИ выделяет новые принципы классификации и применяет их для автоматического сравнения ДНК. Если работа алгоритмов не устраивает исследователей, они обновляют пазлы и начинают все этапы заново. Если же добиться желаемого удалось, результаты передают ученым — и те смело приступают к научным работам.

Подробнее о видеоиграх для гражданской науки мы писали здесь.

Автор текста: Евгений Шилинг

Проект «Люди науки» — Победитель Международной Премии #МыВместе