Jump to content

Фило (видеоигра)

Фило
Разработчик(и) Университет Макгилла
Центр биоинформатики Макгилла
Первоначальный выпуск 2010
Двигатель
  • Adobe Flash
Отредактируйте это в Викиданных
Платформа Unity ( веб-браузер , Android , iOS )
Доступно в английский, французский
Тип Видеоигра
Веб-сайт фило .cs .макгилл .что [ 1 ]

Phylo — экспериментальная видеоигра об оптимизации множественного выравнивания последовательностей . [ 1 ] Разработанная Центром Макгилла биоинформатики , она была первоначально выпущена как бесплатная флэш- игра в ноябре 2010 года. Задуманная как игра с определенной целью , игроки решают головоломки на сопоставление шаблонов, которые представляют собой нуклеотидные последовательности различных филогенетических таксонов, чтобы оптимизировать выравнивание с помощью компьютерного алгоритма. . Выравнивая вместе каждую нуклеотидную последовательность, представленную в виде блоков разного цвета, игроки пытаются получить наибольшее количество очков для каждого набора последовательностей, сопоставляя как можно больше цветов и минимизируя пробелы.

Нуклеотидные последовательности, сгенерированные Phylo , получены на основе фактических данных о последовательностях из браузера генома UCSC . Рейтинги игроков с высокими показателями собираются в виде данных и отправляются обратно в Центр биоинформатики Макгилла для дальнейшей оценки с помощью более строгого алгоритма подсчета очков. Те мировоззрения игроков, которые набирают больше, чем текущий балл, сгенерированный компьютером, будут повторно включены в глобальное мировоззрение в качестве оптимизации.

Целью множественного выравнивания последовательностей в филогенетике является определение наиболее вероятной нуклеотидной последовательности каждого вида путем сравнения последовательностей дочерних видов с последовательностями самого недавнего общего предка . Создание такого оптимального выравнивания множественных последовательностей обычно определяется с помощью алгоритма динамического программирования, который находит наиболее вероятный результат эволюции путем минимизации количества необходимых мутаций . Эти алгоритмы генерируют филогенетические деревья для каждого нуклеотида в последовательности для каждого вида и определяют генетическую последовательность общего предка путем сравнения деревьев дочерних видов. Затем алгоритмы оценивают и сортируют законченное филогенетическое дерево, и выравнивание с максимальным показателем экономии определяется как оптимальное и, следовательно, наиболее вероятное с эволюционной точки зрения выравнивание множественных последовательностей. Однако поиск такого оптимального выравнивания для большого количества последовательностей оказался NP-полной проблемой.

Вместо этого Phylo использует человеческие вычисления для создания интерактивного генетического алгоритма для решения проблемы выравнивания множественных последовательностей. Генерация наследственных последовательностей и оценка экономии по-прежнему рассчитываются с использованием разновидности метода Фитча-Марголиаша , но Фило абстрагирует генетические последовательности, полученные из браузера генома UCSC, в игру по сопоставлению шаблонов, что позволяет игрокам-людям скорее предположить наиболее вероятное совпадение. чем алгоритмическое рассмотрение всех возможных деревьев.

Геймплей

[ редактировать ]
Скриншот Phylo с восемью выравниваниями последовательностей, которые необходимо сопоставить и оценить.

Каждая головоломка в Phylo классифицируется на основе количества фрагментов общей последовательности, которые необходимо выровнять, и заболевания, связанного с этим фрагментом у людей. После того, как головоломка выбрана, несколько фрагментов генетической последовательности каждого вида, которые необходимо выровнять, представленные в виде цветных блоков, помещаются каждый в один ряд сетки. Каждый нуклеотид фрагмента генетической последовательности может свободно перемещаться по сетке. Затем игроки могут при необходимости корректировать последовательности, чтобы создать наибольшее количество совпадений цветов в каждом столбце между ними, сводя при этом к минимуму количество появляющихся пробелов.

Оценка выравнивания последовательностей осуществляется путем сравнения каждой из последовательностей, выровненных игроком, с определенной алгоритмом предковой последовательностью, сгенерированной в каждом узле. Совпадение цветов дает +1 к баллу, несовпадение дает -1, открытие пробела дает -5, а расширение любого существующего пробела дает -1. Затем каждые несколько секунд определяется сумма всех сравнений, что дает окончательную оценку мировоззрения этого игрока. Для каждой головоломки в начале игры изначально доступно только несколько последовательностей. Игрок должен побить номинальный счет, определенный компьютером, прежде чем перейти к следующему раунду и разблокировать дополнительные соответствующие последовательности. Игрок побеждает, и ему разрешается внести в базу данных выравнивание своей последовательности, совпав или превысив окончательный номинальный балл, сгенерированный компьютером для каждой головоломки.

По состоянию на май 2019 г. (v 3.1.5), у Phylo есть три режима игры:

  • Режим истории с уровнями, организованными в виде пошагового руководства.
  • Оригинальный режим Phylo с выбором болезней
  • Новый режим рибо для молекул РНК, в котором как последовательности, так и вторичные структуры РНК (стебель-петли) выровнены. [ 2 ]

Результаты

[ редактировать ]

По сравнению с компьютерными результатами, игроки смогли улучшить 70% раскладов. [ 1 ] В 2013 году разработчики Phylo создали веб-сервер под названием Open-Phylo (ныне несуществующий), который позволяет исследователям загружать свои собственные наборы последовательностей, чтобы игроки могли их согласовать. По сравнению с компьютерным выравниванием опытные игроки смогли внести в основном небольшие улучшения по сравнению с тем, что могли сделать алгоритмы выравнивания последовательностей. Были также некоторые незначительные случаи значительно лучших выравниваний, предложенных людьми. [ 3 ] В отчете Phylo за пять лет за 2017 год делается аналогичный вывод. [ 4 ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с Кавриков А.; Руманис, Г.; Кам, А.; Квак, Д.; Люнг, К.; Ву, К.; Заур, Э.; Фило, Л.; Сармента, М.; Бланшетт, М.; Вальдиспюль, Дж.; Философские игроки (2012). Михалак, Павел (ред.). «Phylo: гражданский научный подход к улучшению множественного выравнивания последовательностей» . ПЛОС ОДИН . 7 (3): e31362. Бибкод : 2012PLoSO...731362K . дои : 10.1371/journal.pone.0031362 . ПМК   3296692 . ПМИД   22412834 .
  2. ^ Вальдиспюль, Дж; Кам, А; Гарднер, П.П. (2015). «Краудсорсинг структурного выравнивания РНК с помощью компьютерной онлайн-игры» (PDF) . Тихоокеанский симпозиум по биокомпьютингу. Тихоокеанский симпозиум по биокомпьютингу : 330–41. ПМИД   25592593 .
  3. ^ Квак, Д; Кам, А; Бесерра, Д; Чжоу, Вопрос; Хмель, А; Зарур, Э; Кам, А; Сармента, Л; Бланшетт, М; Вальдипюль, Дж (2013). «Open-Phylo: настраиваемая платформа массовых вычислений для множественного выравнивания последовательностей» . Геномная биология . 14 (10): 116 р. дои : 10.1186/gb-2013-14-10-r116 . ПМК   4014878 . ПМИД   24148814 .
  4. ^ Вальдипюль, Жером; Бланшетт, Матье; Ахсан, Фейзи; Сингх, Акаш (21 сентября 2017 г.). «Уроки компьютерной онлайн-игры по массовой геномике» . Пятая конференция AAAI по человеческим вычислениям и краудсорсингу .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: ae35cfeb20cad58830e57a3c6bccd11f__1697628300
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/ae/1f/ae35cfeb20cad58830e57a3c6bccd11f.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Phylo (video game) - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)