Utnytte kraften til spillere for å løse kreftens mysterier

Utnytte kraften til spillere for å løse kreftens mysterier

Kreft er ondartet. I 2025 forventes det å forårsake mer enn 618 000 amerikanske dødsfall - nesten det dobbelte av den samlede befolkningen i Merced og Modesto. Hvert år blir nesten halvparten av denne nasjonen, unge og gamle, berørt av sykdommen gjennom en personlig diagnose eller en berørt kjær.

Jeff Yoshimi ble med på 50% da kona Sandy fikk vite at hun hadde brystkreft. De sammensmeltede cellene hadde spredt seg til noen lymfeknuter.

Ved siden av Sandy under en av mange overnattinger på sykehus, gikk Yoshimi inn og ut av søvnen, og reflekterte over ideer hentet fra yrket og lidenskapene hans: en Ph.D. I filosofi studerer du hvordan mennesker oppfatter og opplever verden, og ekspertisen som er involvert i å avklare vanskelige begreper ved å visualisere dem på spilllignende måter.

Hvordan kunne han, en UC Merced kognitiv vitenskapsprofessor, bekjempe en forferdelig sykdom?

Plutselig knakk bitene sammen i hodet hans. Yoshimi tok tak i den bærbare datamaskinen sin, gikk over gaten til en kafé som var sent på kvelden og begynte å skrive. Han visste at kreft kunne kureres, men det tar så mange former og endres så ofte at det er utrolig vanskelig å bekjempe. Men hva om hjernekraften som er tilgjengelig for kreftforskning har blitt økt eksponentielt? Hva om den kraften kom fra millioner av sinn som elsker å nøste opp mysterier, lage knapper og utslette skurker?

Hva om Yoshimi trodde vi hadde utvidet kreftkampen med en serie virkelig flotte videospill? Fra det første glimtet i 2013 og over 11 år utvidet han ideen til en overbevisende handlingsplan og satte den i en bok. "Gaming Cancer," utgitt av MIT Press. I den hevder han at gamified citizen science, sammen med det økende potensialet til kunstig intelligens, kan bidra til betydelige fremskritt innen kreftforskning.

Sandy Yoshimi lever i beste velgående i dag etter å ha gjennomgått en utmattende reise med kirurgi, cellegift, stråling og piller. Kreften tok imidlertid ikke slutt hos familien. Sandy Yoshimis søster døde ikke lenge etter at Jeff Yoshimi skrev boken. I 2023 tok galleveiskreft over Sandys fars liv.

"Mye av denne boken ble skrevet på kreftavdelinger og cellegiftrom," sier Yoshimi i det første kapittelet.

Bokens undertittel beskriver målet: "Hvordan å lage og spille videospill kan akselerere vitenskapelig oppdagelse." Med en luftig skrivestil veileder Yoshimi leserne ikke bare om hvordan det kan gjøres, men hvorfor det kan gjøresburdegjøres.

Kreftrelaterte problemer er rotete og komplekse, men i noen tilfeller har de en kjernelogikk som kan presenteres i en spillsammenheng med sine forenklede regler. "

Jeff Yoshimi

Citizen science-spill er der ute, men i mye mindre skala enn Yoshimi i boken. Et eksempel: "Foldit" lager et videospill av restrukturering av proteiner. Resultater fra dette "proteinfolding"-spillet kan hjelpe forskere med å forstå cellulær mutasjon og løpsk replikering av sykt vev. Det kan hjelpe til med å perfeksjonere terapeutiske legemidler.

I 2020 spilte rundt 750 000 brukere «Foldit». Et imponerende tall, men Yoshimi tenker større. Som "Baldur's Gate" større. "Candy Crush" større.

Yoshimi har praktisk erfaring med spillstilsprogrammer. I 2008 opprettet han Simbrain, der brukere designer nevrale nettverk med forenklet grafikk. Han bruker Simbrain i sine kurs og forskning, og hjelper studenter og kolleger med å forstå aspekter ved nevrovitenskap, psykologi og kunstig intelligens.

I et intervju snakket Yoshimi, et UC Merced-grunnleggende fakultetsmedlem som kom om bord i 2004, om kunnskapen som kan slippes løs ved å skalere borgervitenskapen. Han fortalte en historie om at han gikk på restaurant med faren sin og så en gutt hvis kne traff som en hammer.

"Faren min sa," Jeg lurer på om vi kunne lage en liten generator, feste den til dette kneet og holde all denne energien," sa Yoshimi.

"Det festet seg med meg. Mennesker har disse utsøkt utviklede hjernene og vi liker å løse gåter. Det er bra for arten. Så vi har dette enorme reservoaret av uutnyttet kraftløsende kraft, denne jordomfattende beregningsinnsatsen som brukes på Grand Theft Auto."

"Hva om vi ledet noen av dem til problemer av større bekymring, som kreft?"

I boken diskuterer Yoshimi "meta-spillet" - prosessen med å lage denne pakken med kraftige, overbevisende spill. Han beskriver alt de trenger: crack-programmerere, visjonære ledere og dype finansfolk, samt belønningsstrukturer for brukere og jevne forbindelser mellom spillere og laboratorier. I sentrum av det hele forestiller Yoshimi seg Simbody, en spillmotor som simulerer biologiske systemer fra hele kroppen ned til nanoskalaen.

Start med en kreftrekognosering. Bryt ned problemet til det er en oppgave som et spill kan løse. Plugg den inn. Yoshimi sa at suiten, som han kalte «Cancer Wars», kunne bruke hvilken som helst spillstil: action, eventyr, rollespill, førstepersonsskytespill, strategi, sport.

For bare noen få år siden slo kunstig intelligens, som Yoshimi har studert i årevis, turboen med ankomsten av store språkmodeller som Chatgpt. Plutselig så det ut til at AI kom til å endre spillet. Hvorfor henvende seg til folk for crowdsourcing når LLM-er har trillioner med informasjon stappet inn i silisiumhjernene deres?

Hvorfor ikke gjøre begge deler?

Ifølge Yoshimi har mange av de eksisterende borgervitenskapelige spillene AI-elementer som fungerer hånd i hånd med spilleren, og matcher databehandlingskraften til førstnevnte med intuisjonskraften til sistnevnte.

"Vi ønsker å ha menneskelig symbiose," sa han. "AI kan gjøre rå tall og statistisk generalisering. Mennesker ser det større bildet, relevansen av en ting til en annen, den kreative innsikten som en maskin har vanskeligere for å fange."

Husk Capt Picard og data, sa Yoshimi. Luke Skywalker og C3po. Kirk og Spock.

"AI har tatt store sprang, men det er ikke på et punkt hvor vi trykker på en knapp og Chatgpt tenker på det i en måned og løser problemet," sa han. "De beste spillene inkorporerer AI med menneskelig intelligens så mye som mulig, så opplevelsen er sømløs."

Yoshimi håper «Gaming Cancer» gir et veikart for å skalere opp videospill i kampen mot kreft. Han la til at å utrydde sykdommen er et verdig mål, men absolutt ikke det eneste. Det er utallige viktige seire innen rekkevidde. Påvisning og behandling for hundrevis av krefttyper krever oppmerksomhet. Spill kan fremme forståelsen av klinisk forskning og oppmuntre til livsstilsvalg som kan redusere risikoen for kreft.

For det er kreft vi snakker om. Bare hjertesykdom dreper flere amerikanere. Hvorfor ikke ta med en legion av videospillere inn i kampen?

"Det er verdt innsatsen," sa Yoshimi. "Selv om du ikke treffer måneskuddet, er alle mellomskuddene verdifulle."

Kilder: