Медиатека
Наука в игровом формате: как видеоигры помогают делать открытия
За последние десятилетия в научной практике активно развивается направление, получившее название «гражданская наука» («citizen science»). Оно предполагает участие широкой аудитории — непрофессиональных исследователей и добровольцев — в сборе, обработке и анализе научных данных. Такой подход позволяет расширить масштаб исследований, повысить скорость обработки информации и укрепить связь обычных людей с научным сообществом.
Особое место в развитии гражданской науки заняли видеоигры. Учёные и геймдизайнеры объединились, чтобы дать миллионам людей возможность не просто хорошо проводить время, но и вносить свой вклад в науку. Геймификация позволила превратить рутинные и вычислительно сложные задачи — вроде анализа ДНК, построения нейронных карт или оптимизации квантовых систем — в увлекательный игровой процесс.
Таких проектов огромное количество — рассмотрим некоторые из них.
Foldit
Наверное, самый популярный из подобных проектов. Foldit — это онлайн-головоломка, разработанная в Вашингтонском университете. Задача игрока — найти максимально стабильную трёхмерную структуру белка. Разгадка структуры белка необходима для понимания того, как он функционирует, а это фундамент биоинженерии, которая, в свою очередь, даёт инструменты для решения многих проблем: синтеза новых белков, лечения заболеваний, управления экосистемами и борьбы с инвазивными видами, среди прочих.

Рис. 1
Пазл Foldit в категории «Дизайн малых молекул».
1
Некоторые из стратегий оказались намного эффективнее классических алгоритмов: за первые 3 недели существования игры пользователи разрешили структуру белка ретровирусной протеазы (M-PMV) — задача, с которой учёные боролись более 15 лет! 2
Игра доступна на платформах Linux, Windows и macOS, поддерживает несколько языков (в том числе русский). Узнать больше об игре, последних новостях, и, конечно, поиграть в нее можно тут: https://fold.it/
EteRNA
Онлайн-игра, разработанная учёными из Университета Карнеги-Меллона и Стэнфордского университета для свёртывания молекул РНК людьми в случаях, которые слишком затратны с точки зрения компьютерных вычислений.

Рис. 2
Обучение eteRNA.
3
Лучшие решения голосованием выбираются для реального синтеза в лаборатории, а результаты возвращаются игрокам. Решения, предложенные игроками, помогают улучшать модели и предсказательные алгоритмы.
Сыграйте сами и помогите исследователям совершенствовать моделирование РНК: https://eternagame.org/
Eyewire
Eyewire — это онлайн-проект, созданный в Массачусетском технологическом институте (MIT), который предлагает игрокам исследовать трёхмерные изображения мозга, а именно — нейроны сетчатки.

Рис. 3
Процесс реконструкции нейронных сетей в Eyewire.
4
Этот коллективный труд помогает исследователям создавать точные 3D-карты мозга и изучать, как он обрабатывает зрительную информацию.
Игра доступна прямо в браузере и не требует специальных знаний — достаточно любопытства и внимательности. Попробовать себя в роли «нейрокартографа» можно здесь (процесс сопровождает приятная музыка!): https://eyewire.org
EVE Online: Project Discovery
Project Discovery — это уникальная мини-игра внутри популярной MMPORPG Eve Online. Первый этап был посвящён классификации белков человека, второй — поиску экзопланет по данным космического телескопа Kepler, а третий — исследованиям COVID-19. Последняя итерация проекта Discovery сосредоточена на новом направлении — исследовании рака.

Рис. 4
Мини-игра в Project Discovery.
5
Попробуйте и сами (есть на русском языке!): https://www.eveonline.com/ru/discovery
Phylo
Это платформа для использования «вычислительных мощностей человечества» для решения проблемы множественного выравнивания последовательностей. Дело в том, что анализ таких данных требует колоссальных вычислительных ресурсов и может занимать годы. Но если тысячи или миллионы игроков обрабатывают данные параллельно — процесс идёт гораздо быстрее. Поэтому команда разработчиков из Университета Макгилла превратила задачу выравнивания ДНК в цветную головоломку, где игроки вручную подправляют «ошибки» алгоритма.

Рис. 5
Процесс выравнивания последовательностей в Phylo.
6
Попробуйте сами: https://phylo.cs.mcgill.ca/
Borderlands Science
Это встроенная мини-игра в популярной Borderlands 3, которая позволяет игрокам прямо во время игрового процесса помогать учёным расшифровывать последовательности ДНК микробиома человека. Проект создан в сотрудничестве между Gearbox Software, McGill University, Massively Multiplayer Online Science (MMOS) и The Microsetta Initiative.

Рис. 6
Один из уровней Borderlands Science.
7
Результат: Миллионы игроков внесли вклад в улучшение алгоритмов для анализа микробиома человека.
Проект всё ещё активен, поэтому обязательно попробуйте, если у вас установлена игра Borderlands 3.
Sea Hero Quest
Это мобильная игра с очень симпатичной графикой, разработанная компаниями Deutsche Telekom, Glitchers и учёными из University College London и Alzheimer’s Research UK. Она была создана для изучения навигации человека в пространстве — одной из первых функций, которая нарушается при болезни Альцгеймера.
К 2021 году после релиза в 2016 году в игру сыграли более 4,3 миллиона человек, предоставив учёным данные, на сбор которых традиционным исследованиям деменции потребовалось бы 17 600 лет. Они смогли выявить закономерности: как навигация связана с возрастом, полом и культурой, и как ранние нарушения пространственного ориентирования могут указывать на риск болезни Альцгеймера. 8

Рис. 7
Заставка игры Sea Hero Quest.
9
Сейчас всё ещё можно поиграть в игру, а также присоединиться к листу ожидания нового проекта — станьте одними из первых, кто сформирует будущее когнитивного здоровья: https://www.seaheroquest.com/
Play to Cure: Genes in Space
И закончим на Play to Cure: Genes in Space — это научно-игровой проект, запущенный Cancer Research UK в 2014 году, чтобы помочь учёным анализировать реальные генетические данные пациентов с раком.

Рис. 8
Геймплей Play to Cure: Genes in Space.
10
Узнать больше о проекте и скачать игру можно тут: https://scistarter.org/play-to-cure-genes-in-space
Прокладывайте маршруты в далёких галактиках, решайте головоломки, путешествуйте на лодке по бескрайним океанам — и одновременно продвигайте науку вперёд; к тому же, всё это можно делать, не отходя от компьютера или даже от мобильного телефона. Каждый полёт, каждая решённая головоломка, каждая победа объединяет миллионы людей с одной целью — сделать новый научный прорыв. Надеемся, это вдохновит вас попробовать такие игры — или даже создать свою.
Список литературы
1. https://fold.it/.
2. https://www.huffpost.com/entry/aids-protein-decoded-gamers_n_970113.
5. https://www.eveonline.com/ru/discovery.
6. https://phylo.cs.mcgill.ca/.
7. https://borderlands.2k.com/news/borderlands-science/.
8. https://www.seaheroquest.com/.
9. https://www.telekom.com/en/corporate-responsibility/corporate-responsibility/sea-hero-quest-game-for-good-587134.
Оставьте заявку любым удобным
для вас способом
Звонок
Записаться на демонстрацию по телефону