So mancher schätzt den Beitrag, den Gamer, so nennt man Personen, die viel und leidenschaftlich zumeist Video-Spiele spielen, für die Gesellschaft leisten, als eher überschaubar ein und faßt stundenlanges Herumdrücken auf vage bananenförmigen Plastikgriffen und verbissenes Herumschubsen hochgezüchteter Computermäuse als geist- und niveaulose Zeitverschwendung auf.

Kürzlich jedoch stellte sich heraus, daß Gamer besser als jeder Computer bisher RNA-Strukturen entwerfen können.

trna

Sekundärstruktur der tRNA

RNA ist, im Gegensatz zur DNA, einzelsträngig und kann deshalb beliebig komplexe „Sekundärstrukturen“ annehmen, ein bekanntes Beispiel ist das „Kleeblatt“ der t-RNA. Inzwischen hat man das enorme Potential von RNA-Konstrukten für die Entwicklung von Medikamenten und hoch spezifischen molekularen Sensoren erkannt, das darauf beruht, daß sich RNA leicht herstellen und sich ihre mögliche Sekundärstruktur gänzlich aus ihrer Nukleotidsequenz ableiten läßt. Da diese nur aus den vier Grundbausteinen, den Ribonukleotiden Uracil, Adenin, Guanin und Cytosin und einigen Modifikationen besteht, läßt sich auch theoretisch, also in Modellen und Algorithmen, sehr gut damit experimentieren und herumprobieren.

So gut, in der Tat, daß eine Gruppe von Forschern ein Videospiel namens „eteRNA“ entwickelt hat [1], in dem die Spieler Nukleotide in einem RNA-Strang so anordnen sollen, daß der Strang bestimmte vorgegebene Formen annimmt, wofür sie Punkte in Abhängigkeit von der Komplexität der erreichten Form erhalten. Das Forscherteam nimmt dann die Computerdesigns der Spieler, testet sie im Labor und gibt den Spielern Rückmeldung darüber, ob und wir gut die Entwürfe funktioniert haben.

Dabei stellte sich heraus, daß, während Computer immer schlechter beim Design wurden, desto komplexer die Strukturen wurden, die Spieler von Herausforderung zu Herausforderung besser wurden. Auf Grundlage der von den Spielern vorgeschlagenen Designregeln konnten die Forscher dann neue Designstrategien entwickeln, die erstaunlich gut funktionierten. So entwickelte das Team schließlich einen eigenen Algorithmus, den EteRNABot, zur Vorhersage von RNA-Strukturen, der besser als alle verfügbaren Algorithmen arbeitete und sogar fast so gut, wie die Spieler in Handarbeit.

EteRNA ist inzwischen online und die Wissenschaftler um R. Das untersuchen nun jede Woche Tausende von Spieler-RNA-Designs und bearbeiten immer komplexere Fragestellungen.

Also, liebe Gamer: weg mit SuperMario, WoW, CNC und Konsorten und ran an EteRNA, RNAs bauen und die (echte) Welt retten! 🙂

eterna

_______

Referenz:

[1] Lee, J., Kladwang, W., Lee, M., Cantu, D., Azizyan, M. et al. (2014) RNA design rules from a massive open laboratory. PNAS Early Edition January 23, 2013. doi: 10.1073/pnas.1313039111

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Kommentare (13)

  1. #1 strahlenbiologe
    02/10/2014

    Schöner Artikel.
    als Vervollständigung sei auch noch FOLDIT genannt.
    Selbes Prinzip, nur dass die Gamer sich bei Foldit auf Proteinstrukturen stürzen können.

  2. #2 schlappohr
    02/10/2014

    Menschen gegen Computer antreten zu lassen ist in den meisten Disziplinen witzlos. Interessanter wäre mal der Vergleich “Gamer” gegen “Nicht-Gamer” . Dabei könnte man als Nicht-Gamer z.B. auch Softwarentwickler oder sonstige ITler antreten lassen, also Leute, die auch die Bereitschaft mitbringen, stundenlang am Rechner zu sitzen, aber eben ihre Zeit nicht mit Spielen verplempern. Ich bezweifle stark, dass Doom und WoW et.al. die Kreativität soweit fördern, dass der Entwurf guter RNA leichter von der Hand geht.

  3. #3 Cornelius Courts
    02/10/2014

    @schlappohr: “Menschen gegen Computer antreten zu lassen ist in den meisten Disziplinen witzlos”

    Dann spiel doch mal ne Runde Schach gegen DeepBlue oder auch nur den 30€-Schachcomputer vom Aldi 🙂

  4. #4 Wb
    02/10/2014

    Netter Artikel, klingt sehr nachvollziehbar, der Freisatz der ‘Gamer’ oder der Schwarmintelligenz gilt generell als hilfreich, Statistiker oder Stochastiker wie bspw. Nate Silver greifen hier im Web Datenlagen ab.

  5. #5 strahlenbiologe
    02/10/2014

    @schlappohr,
    Witzlos ist das nicht. Gamer anzusprechen ist sehr clever gewesen, da sie einerseits motiviert sind (Wer ist der beste “Falter”, Ranglisten werden generiert, der sportliche Siegergedanke wird angesprochen), andererseits besitzen sie oftmals sehr viel Erfahrung im Lösen von komplexen Problemen . Klar, ein Egoshooter ist dafür vielleicht nicht das beste Beispiel, allerdings gibt es sehe sehr viele Strategie-Spiele, die z.B. eine gute Mustererkennung voraussetzen.
    So kann man also “geschultes” Personal gewinnen, plus der nicht zu unterschätzenden Inuition des Menschen.
    Ob nun Gamer, Nicht-Gamer, IT-Fachleute oder Tante Frieda Häkelgruppe bessere “Falter” sind ist zwar auch interessant, aber Gamer sind einfach leichter ansprechbar und haben durch angelernte Problemlösungsstrategien oftmals bessere Karten als ein starres Computerprogramm.

  6. #6 Wb
    02/10/2014

    Ich bezweifle stark, dass Doom und WoW et.al. die Kreativität soweit fördern, dass der Entwurf guter RNA leichter von der Hand geht.

    Es geht um WoW- oder Dota 2, um Kompetitives, weniger um Kreativität oder um “Sammel-spiele”.

  7. #7 schlappohr
    02/10/2014

    @Cornelius

    Auch das wäre witzlos, weil ich kein Schach kann 🙂
    Ich meinte folgendes: Entweder sind Computer dem Menschen weit überlegen (überall dort, wo es vorwiegend auf Geschwindigkeit und Speicherfähigkeit ankommt) oder weit unterlegen. Wenn ein Roboter und ich eine Wanderung von 10km durch die Fränkische Schweiz absolvieren müssen, würde ich gewinnen. Mit Sicherheit. Der Computer käme nicht mal in die Nähe des Ziels.
    Ich vermute mal, das die RNA-Sache zur zweiten Kategorie gehört.

  8. #8 schlappohr
    02/10/2014

    @Strahlenbiologe

    Ja, da hast Du sicher recht, die Gamer sind einfach zu erreichen. Aber Intuition und die Fähigkeit zur Lösung komplexer Probleme sind auch in anderen Bereichen gefragt. Ich behaupte einmal, dass ein Chirug, ein Wissenschaftler oder ein Ingenieur deutlich schwierigere Punkte auf der Agenda hat als ein Gamer. Aber die würden bei dieser Sache vermutlich nicht einfach mitmachen.

  9. #9 Wb
    02/10/2014

    @ Schlapp :

    Ich behaupte einmal, dass ein Chirug, ein Wissenschaftler oder ein Ingenieur deutlich schwierigere Punkte auf der Agenda hat als ein Gamer.

    Nöh, es dürfte andersherum sein, die Genannten setzen sich nicht fortlaufend hoch kompetitiv in hoch komplexen Systemen, die der Modellierung, der Statistik und Analyse bedürfen, auseinander, wichtich hier das ‘fortlaufend’, ‘Gamer’ können natürlich nichts, außer können zu können.
    Die Umsetzung auf einzelne Fachgebiete muss dem ‘Gamer’ nicht gelingen, korrekt, aber in der Masse sieht es gut aus, zumindest wenn die Schwarmintelligenz so eingeschätzt wird, wie es der Schreiber dieser Zeilen tut.

    MFG
    Dr. W (der noch eine schöne Rest-Woche wünscht)

  10. #10 strahlenbiologe
    02/10/2014

    Chirug/Wissenschaftler/Ingenier und Gamer schliessen sich aber ja auch nicht aus ;). Bin selbst Wissenschaftler und spiele trotzdem noch gerne PC-Spiele. Synergie-Effekt welcome. Vom Strassenkehrer zum Pizzabäcker über Finanzbuchhalter bis hin zum Wissenschaftler, überall gibt es “Gamer”. Habe auch mal am Anfang bei Foldit mitgemacht, aber eingestellt aus Zeitmangel.

  11. #11 Dr. Webbaer
    02/10/2014

    Wenn an dieser Stelle einmal eine Empfehlung ausgesprochen werden darf:
    -> http://www.nethack.org/ (ein teuflisches Spiel, grafisch etwas dünn, beabsichtigterweise, Dwarf Fortress steht in dieser Tradition, angeblich das schwierigste, pardon, komplexeste Spiel, das es gibt, der Schreiber dieser Zeilen ist aber nur NetHack-Experte, spielend seit 1987)

  12. #12 Trottelreiner
    02/10/2014

    Naja, wieso schließen sich “Gamer” und “Chirurg” gegenseitig aus?

    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17309970

    Wobei wir das Prinzip ja schon aus Scrubs kennen:

    http://www.youtube.com/watch?v=S9DSBWILBSU

    Ansonsten, xkcd zum Untergang des Abendlandes durch Neue Medien:

    http://xkcd.com/1414/

  13. #13 rolak
    07/10/2014

    Passend zum Thema der aktuelle xkcd