Borderlands Science

Szantner og MMOS’s forudgående indtagelse af en borgervidenskabsforskningsvideoPe var projektopdagelse, der havde til formål at klassificere et stort antal fluorescensmikroskopibilleder. I modsætning til andre programmer blev Project Discovery ikke frigivet som et selvstændigt spil, men implementeret inden for Sci-Fi Massive Multiplayer Online Roll-Playing Game Eve Online.

Du kan hjælpe medicinsk videnskab bare ved at spille en ny Borderlands Mini-spil

Menneskelige spillere kan hjælpe med at træne AI til at finde sygdomsfremkaldende mikrober hurtigere.

Kyle Orland – 8. april 2020 16:06 UTC

Læserkommentarer

Denne terminal er dit indgangspunkt for at hjælpe biomedicinsk forskning gennem spil.
Line op disse farver, og luk disse huller. til videnskab!
Holdet på DNA-gåder skitserer, hvordan “puslespil-for-videnskaben” -processen fungerer.
Hjælp dine numre i spillet med at gå op, når du hjælper videnskabens årsag.
Videnskabelig forskning ser køligere ud med lidt af Borderlands polere.

Spillere kan hjælpe biomedicinsk forskning ved at spille en ny farve-matchende minispil introduceret i Borderlands 3 denne uge. “Borderlands Science” narrer dybest set menneskelige spillere til at løse komplekse genetiske tilpasningsproblemer, der kan være intuitive for mennesker, men vanskelige for computeralgoritmer.

Mini-spillet er en fælles indsats mellem Borderlands Maker Gearbox and Scientists ved McGill University, UC San Diego’s Microsetta Initiative og den massivt multiplayer online videnskabsgruppe. “Første gang jeg mødtes med [Gearbox -grundlægger] Randy Pitchford og [producent] Aaron Thibault for at diskutere denne skøre idé var for 5 år siden på GDC,” sagde MMOS -grundlægger Attila Szantner i et blogindlæg. ”Siden da har vi arbejdet sammen med gearkasseteamet for at indse dette projekt.”

Hvordan virker det?

Processen starter med DNA -sekvenser fra nogle af billioner af mikrober i den menneskelige tarm. Forskere ønsker at arrangere disse sekvenser for at finde ud af, hvilken af ​​disse mikrober der er genetisk ligner hinanden. Der kan hjælpe med at indikere, hvilke genetiske linjer af mikrober der er forbundet med visse sygdomme.

At finde den optimale tilpasning mellem to relaterede genomer kan dog være vanskelig, fordi evolutionær afstand fører til huller og uoverensstemmelser i disse DNA -sekvenser. Når heuristiske computeralgoritmer forsøger at redegøre for disse problemer, har de en tendens til at sidde fast ved suboptimale løsninger. I disse computerkvole-sager vil et enkelt justeringsskifte i enhver retning kun gøre tingene værre, selvom et par træk til den ene eller den anden side kan gøre tingene meget bedre.

Gå ind i mennesker med hjerner, der har udviklet sig over årtusinder til at blive effektive mønster-matchende maskiner. Ved at konvertere DNA -sekvenser til linjer med farvede blokke beder “Borderlands Science” spillerne om at finde deres eget optimale baseparjusteringer, minimere huller og maksimere kampe i henhold til en scoringsalgoritme (huller er værre end uoverensstemmelser generelt) generelt) generelt). Da konkurrencedygtige spillere finder nye “høje score” i disse mønstre, træner de også en maskinlæring AI i nye principper for at finde optimale løsninger på egen hånd.

Brug af spillere til medicinsk forskning på denne måde er ikke et helt nyt koncept: McGill University’s Phylo, som har været fri til at spille online siden 2010, bruger den samme grundlæggende forudsætning for at få tusinde spillere til at hjælpe sekvensvirus. Men Gearbox’s Borderlands Science Implementering tilføjer en smule spilindustri polsk og interfaceforfining til ideen. Det incitamerer også millioner af Borderlands spillere at deltage i forskningen ved at give dem gratis ting i spillet og belønninger bare for at spille.

“Kombineret med klassiske algoritmer kan crowd computing-teknikker bruges til at hjælpe med at forbedre nøjagtigheden af ​​[multiple-sekvens-justering],” skrev McGill University-forskere i et papir fra 2012 om Phylo. “Vores resultater viser, at løsninger, der blev indsendt. Dette antyder, at Citizen Science-tilgange kan bruges til at udnytte milliarder af ‘Human-Brain Peta-Flops’ af beregninger, der bruges hver dag med at spille spil.”

Mayim Bialik giver en simpel introduktion til, hvordan “Borderland Science” fungerer.

John Timmer bidrog til denne rapport

Borderlands Science

Gearbox Studios CEO Randy Pitchford og Videogame Science Company MMOS medstifter Attila Szantner Diskuter de design- og implementeringsbeslutninger, der trak 1.6 millioner spillere til deres gensekvenseringsjusteringspuslespil.

Tilbage i april modtog Borderlands 3-et stort budget, rollespil førstepersons shooter-videospil, der solgte over 8 millioner eksemplarer inden for seks måneder efter udgivelsen-en gratis opdatering, der introducerede et nyt minispil til sine spillere.

I form af et arkadeskab i retro-stil i hjemmebasens medicinske bugt har “Borderlands Science” spillere, der skifter farvede blokke mellem rækker og kolonner for at løse gåder. Deres succeser belønnes med valuta i spillet, som spillere derefter kan bruge til bedre at bekæmpe udlændinge, lejesoldater, maskiner og rumkultister i hovedspillet.

Men Borderlands Science har lidt mere end beregninger med høj score, der foregår under hætten. De farvede blokke og gåder, som det serverer spillere, repræsenterer hver enkelt nukleotider og fragmenter af mikrobielle 16S ribosomale RNA -gensekvenser, som alle blev opsamlet fra humane afføringsprøver, der bidrager til og sekventeres af en åben forskningsplatform kaldet American Gut Project.

Tværtimod er Borderlands Science’s sande mål at hjælpe kunstig intelligens med at stryge fejl, når man organiserer og analyserer disse sekvenser i en masse. Ved at udarbejde de millioner af kampe, som spillerne laver, og derefter fodre dem til en sekventeringsalgoritme, sigter projektet mod at opbygge et antal data af højere kvalitet, som forskere en dag kunne bruge til at udvikle nye sundheds- eller wellness-behandlinger.

“Ved første øjekast synes kampen mellem brugerbase og videnskabeligt problem usandsynligt. Det hurtige, førstepersons shooter-loooter-spil fyldt med mørk humor er primært designet til spillere, der søger eventyr og action, “skrev bidragydere til projektet fra McGill University, Videogame Science Company Massivt Multiplayer Online Science (MMOS) og Borderlands 3-udvikler Gearbox Studios i en nylig Natur Biotechnology korrespondance.

”Men hvad der kan være en blindgyde viser sig at være styrken ved dette initiativ. En implementering i Borderlands Universe giver en mulighed for at nå en offentlighed, der ikke er særlig udsat for videnskab, mens den samtidig åbner døren til et stort og stærkt online samfund af spillere, der kan bære og forstærke virkningen af ​​dette initiativ, “De skrev.

Nu næsten et halvt år i, Gearbox -grundlægger og administrerende direktør Randy Pitchford og MMOS medstifter og leder af forskning og forretningsudvikling Attila Szantner fortæller Mobihealthnews At output fra Borderlands Science har langt overgået den af ​​tidligere crowddsourced videospil -forskningsprojekter.

Ikke kun har 1.6 mio.2 millioner samlede gåder løst-en skarp stigning i engagement over de 350.000 plus-spillere og den gennemsnitlige femopgaver, der er logget af sin forgænger, et selvstændigt puslespil kaldet Phylo, over 10 år.

”Jeg betragter Borderlands Science som et milepælprojekt,” fortalte Szantner til Mobihealthnews. ”Vi har bevist før, at en sådan integration fungerer smukt i et spil, hvor både spillersamfundet og . Spillet er videnskabsorienteret. Borderlands Science har bevist, at en borgervidenskabelig funktion i en mainstream shooter/looter med et forskelligt publikum kan være super succes, kan bringe enorm værdi til spillet og kan være en styrkende og sjov oplevelse for spillere, alt sammen mens det væsentligt bidrager til videnskabelig forskning.”

Et design og implementering unik fra sine forgængere

Borderlands Science drager fordel af en lang arv fra Citizen Science Projects, hvoraf nogle omfavnede gamification design tilgange til at nå deres forskningsmål, skrev teamet i Natur Biotechnology.

Disse inkluderer Foldit, et puslespil, der blev lanceret i 2008 for at forudsige protein 3D -struktur; Stallfangere, der har fået deltagerne gennemgå videoer af hjernefartøjer i musen for at fremskynde Alzheimers sygdomsforskning siden 2016; og de førnævnte phylo, udviklet af McGill -forskere til at kortlægge pattedyrgener, der er forbundet med sygdomme.

Andre borgervidenskabelige projekter spurgte ikke meget om deres spillere, men kræver i stedet hardware inde i deres spilkonsoller.

”Jeg kan huske, at jeg brugte‘ Folding@Home ’på min PlayStation 3, og det inspirerede mig,” fortalte Pitchford til Mobihealthnews. “Det var en ikke-interaktiv oplevelse, dybest set crowd sourcing computerkraften, da maskinens ejere ikke brugte dem, men det udnyttede ikke spillerens hjernekraft selv. Da Attila kom til mig med sin vision for at tappe ind i spillernes kreativitet og problemløsningsevne, blev jeg meget animeret og begejstret for at hjælpe med at bevæge nålen videre.”

Szantner og MMOS’s forudgående indtagelse af en borgervidenskabsforskningsvideoPe var projektopdagelse, der havde til formål at klassificere et stort antal fluorescensmikroskopibilleder. I modsætning til andre programmer blev Project Discovery ikke frigivet som et selvstændigt spil, men implementeret inden for Sci-Fi Massive Multiplayer Online Roll-Playing Game Eve Online.

Projektopdagelse indskrev mere end 300.000 mennesker til at deltage og så et gennemsnitligt engagement på mere end 100 opgaver afsluttet pr. Person. Holdet tilskrev denne succes til to vigtige faktorer: de hundreder af tusinder af aktive spillere, der logger på Eve online hver måned, og den “mere modne” demografiske af sin nichespillerbase. (Eve Online’s appel er simulering af en levende økonomi med råvarehandel og spillerstyrede virksomheder og har et ry blandt spillere som “regneark i rummet.”)

Design til nedsænkning og engagement

For at udvide denne succes er MMOS’s næste projekt nødt til at øge antallet af mennesker, der udsættes for et borgervidenskabsspil ved at implementere inden for en mere mainstream -franchise. Udfordringen var at gøre det, mens man opretholdt engagementhastigheder tættere på projektopdagelse end phylo.

“Selvom crowddsourced videnskabelige projekter i fortiden brugte gamification og endda fristående mobilspil, der blev bygget omkring at løse videnskabelige problemer, var vores innovation at tage disse borgervidenskabelige opgaver og integrere dem med allerede eksisterende større videospil og skabe sømløs spiloplevelse,” Szantner sagde. “Dette er en enorm forskel. Ingen har nogensinde gjort det før, og derfor var vi i ubeskyttet territorium.

“Når du gør en sådan integration, er det yderst vigtigt, at dette minispil inde i det større spilunivers føles som en integreret del af oplevelsen. Dette er en måde at sikre, at vi ikke bryder nedsænkning.”

Meget af denne nedsænkningsfaktor kommer ned på, hvordan holdet valgte at præsentere Borderlands Science for sine spillere, forklarede Szantner og Pitchford.

Til at begynde med registreres mini-spillet i spillerens tidsskrift som en valgfri søgen leveret af en videnskabskarakter, der allerede spiller en nøglerolle i franchisens fortælling. Når spillerne interagerer med den prangende arkademaskine, introducerer Gearbox Borderlands Science’s gameplay og virkelige verden mål gennem en indledende video med et script, der matcher den frække og komiske tone i franchisen.

Hvad angår selve Borderlands Science, har dets kunstværker ansigterne til Borderlands 3’s hovedpersoner og anden franchise -ikonografi, og er stiliseret med lyde, farver og billedtrofhed for at matche arkademaskinen 1980’erne, det fremkalder.

Dette fokus på nedsænkning af spiller er ikke noget nyt for den kommercielle videospilindustri, der har brugt år på at hamre ud af nye teknologier og bedste praksis for at hjælpe spillere med at miste sig selv i en virtuel verden, sagde Pitchford. Men på en måde arbejdede designteamet imod sig selv, da Borderlands-videnskaben også var nødvendig for.

Med målet om at have mindst 10% af Borderlands 3-publikum berører minispil i enhver kapacitet, faldt teamet igen tilbage på videospilindustrien Staples: Det høje, farverige arkadeskabsdesign, der i årtier har adskilt spillere fra deres lommeændring , og løftet om boostere i spillet og kosmetiske karakterantøj, der er blevet mere almindelige i de sidste flere år.

Motiverende spillere til at prøve Borderlands Science for første gang var langt den største forlovelseshinder for projektet, sagde Pitchford. Når spillerne fik deres hænder på de farvede blokke, sagde han, var han uden tvivl om, at hans designere kunne levere et puslespil, der var værd at afspille.

”Med Borderlands Science blev der lagt en masse vægt på designet, ja, sjov og engagerende i sig selv,” sagde Pitchford. ”Det var vigtigt, at selve spillet ikke var en opgave, men noget, der var stimulerende og glædeligt at interagere med i sig selv. Da succes i dette mål blev kombineret med en dyb integration med temaerne, kontekst og karakterer i det vigtigste Borderlands -spil, omfavnede vores kunder det.”

Deltagelse i borgervidenskab er en værditilvækst for underholdningsmedier

Parallelt med designudfordringerne fra Borderlands Science var de interne vejspærringer, der følger med at retfærdiggøre ethvert større projekt inden for en kommerciel organisation. Udviklingsomkostningerne for Borderlands Science “var ikke -trivielle” for Gearbox, og Pitchford sagde, at han ikke ser for sig disse typer projekter, der direkte driver fortjeneste gennem Biopharma Research Partnerships eller lignende veje.

“Der var altid en masse friktion mod engagement i tid og energi fra et kommercielt ansvar synspunkt,” sagde Pitchford.

I stedet rådede han dem, der arbejdede på ikke-forskningens kommercielle enheder om at være fleksible på omfanget og fokus for eventuelle sundhedsforskningsprojekter, de måtte forfølge, med Szantner tilføjer, at det er vigtigt at vinde interne ledere eller mestre, der kan skubbe disse projekter sammen. Men især for videospil- eller underholdningsindustrien sagde Pitchford og Szantner, at det stærkeste kommercielle argument for disse projekter er den unikke værdi, de kan tilføje til det endelige produkt.

For eksempel diskuterede tidligt på teamet, om man skulle præsentere Borderlands Science som et ligetil minispil til spillere uden omtale af dets forskningsmål, men besluttede hurtigt, at denne slags trojanske heste-tilgang ville være en fejltagelse. Ved at være på forhånd om projektets omfang, kan det at spille spillet blive mere givende og underholdende for dem, der er interesseret i at bidrage med deres tid til sundhedsforskning – en værdifuld bonus for dem, der sælger et videospil.

“Resultaterne har vist, at der er værdi for denne form for indsats, ikke kun på fordelene ved den videnskabelige værdi, men også på den kommercielle værdi,” sagde Pitchford. “Det faktum, at nogle af jer, der læser disse ord i dag, måske ikke har hørt om Borderlands før og vil overveje at købe Borderlands 3 på grund af Borderlands Scien komponent knyttet til dem.”

Den slags værditilvækst er kun effektiv, hvis oplevelsen ikke pålægger den betalende kundes underholdningsoplevelse, advarede Pitchford. Her gav han eksemplet med at deltage i en live scene -præstation, hvor nogle skuespillere efter underholdningen kan gå rundt i mængden med en donationsbakke. Selvom velgørenhed og ofte accepteret, er virkeligheden, at publikum allerede har modtaget den underholdning, den har betalt for, og nu bliver presset for bidrag, sagde han.

Men når denne velgørende anmodning i stedet er indarbejdet i underholdningen på en måde, der er fordybende og ikke fortynder produktet, er entertaineren i stand til at opretholde deres stærke forhold til det betalende publikum – hvilket for en videospiludvikler betyder, at spillerne vil fortsætte At købe og engagere sig i deres udgivelser.

”Jeg tror, ​​at en af ​​grundene til, at Borderlands Science lykkes, er, at hvis spillerne ikke havde nogen idé om, at det spil, de spillede, løste den virkelige videnskabelige problemer med sekventering af mikrobielt DNA, ville de stadig blive underholdt af oplevelsen og forholde sig til, hvordan det er præsenteret i sammenhæng med det større Borderlands -univers, “sagde Pitchford. “Jeg synes, at pleje af kundens interesse skal være en nøglekomponent til succes med at integrere borgervidenskabelige projekter med kommercielle videospil.”

Spil og spillere som en uudnyttet ressource

Ligesom andre crowddsourced videnskabsprojekter før det, tapper Borderlands Science samfundet for at udføre specifikke opgaver i massiv skala. Siden lanceringen har dets spillere bidraget hver dag, hvad der ville svare til 10.000 til 15.000 timers manuelt arbejde. Men selv Borderlands 3s spillerbase er kun en brøkdel af det samlede marked – ifølge Entertainment Software Association, videospilindustriens største handelsforening, mere end 164 millioner voksne i U.S. Alene bruge deres tid på at gennemføre udfordringer, der er afhængige af kritisk tænkning og puslespilsevner.

For Szantner er det en glip af mulighed for forskere at forlade alt det ubrugte computerkraft.

”Da folk tilbringer mere og mere tid i de virtuelle verdener af videospil, er det bydende nødvendigt, at vi finder nye måder at udtrække så meget værdi fra denne tid som muligt,” sagde Szantner. ”Jeg tror, ​​at vi kun er i begyndelsen af ​​denne rejse, men hvad der er sikkert er, at værdien er der.”

Hvad mere er, denne befolkning kan være specielt grundet til denne type arbejde, sagde Pitchford. Spillere er allerede vant til at modtage nye instruktioner via gameplay -tutorials og hurtigt anvende deres træning på problemerne foran dem. Yderligere opstår mange op et videospil, der specifikt søger at tackle og overvinde mentalt beskatte udfordringer, og modtage tilfredsstillelse efter at have afsluttet en opgave.

Den type fleksibilitet og drivkraft kan levere konkrete fordele for eksperter, der kortlægger det menneskelige tarmmikrobiom – eller potentielt andre forskningsområder, der krænker store mængder data.

”Min drøm er, at flere og flere spil integrerer borgervidenskab i deres projekter, og at den kollektive dygtighed og kreativitet i de milliarder af videospilspillere overalt i verden kan presses til tjeneste for at hjælpe vores arter med at overvinde nogle videnskabelige forhindringer står over for forkant med medicin, fysik, teknik, klima, rumfart og mange andre kritiske fokusområder, ”sagde Pitchford.

“Så stort som det vil være at se faktisk arbejde afsluttet i Borderlands Science, der bidrager til et ægte medicinsk gennembrud, tror jeg, jeg ville være lige så tilfreds med ideen om, at et andet spil er blevet inspireret af Borderlands Science, der gør spranget for os.”

Ud over dataudgangen fra Borderlands Science håbede Pitchford, at designovervejelserne af projektet og kommercielle videospil som helhed kunne være en positiv indflydelse på det spirende felt inden for sundhed og medicinsk software.

Mens videospilfabrikanter har opbygget en hel industri ud fra at maksimere brugerengagement, bemærkede Pitchford, at han og hans kammerater har draget fordel af et relativt lavt stakes miljø, hvor man kan eksperimentere og udvikle bedste praksis.

Når sundhedsindustrien begynder at vade dybere og dybere ind i nye teknologier, opfordrer han digitale sundhedsinteressenter til at tænke på interaktiv underholdning som et testlaboratorium og arbejde med spildesignere for at forstå, hvilke tilgange der vil være den mest succesrige for patienter.

“Et af de skønheder ved videospil er, at vi kan tage risici for forkant med simulering, kunstig intelligens, brugergrænseflade og så videre; og på vores allerførste dag er det værste, vi kan gøre, ikke helt underholde nogen så meget som de Som “sagde han.

“Dette giver os en interessant mulighed for at tage risici hurtigere, hvor indsatsen er lavere, og undervejs gør opdagelser af løsninger, der fungerer. Med strengheden af ​​millioner af spillere, der allerede har slået på et system, kan det anvendes til mere konsekvenser i den virkelige verden.

“Det er meget spændende ting, og vi er lige ved at komme i gang med det potentiale, der kan låses op gennem bedre og bedre samarbejde mellem digital interaktiv underholdning og de mennesker, der tackle vigtige udfordringer, vi skal overvinde i den virkelige verden.”

Det er i gennemsnit 1.2 millioner gåder om dagen. Phwoar.

Offentliggjort: 11. maj 2020

Sidste måned, den 7. april, fik Borderlands 3 et nyt minispil kaldet Borderlands Science, et “puslespil, der gavner det virkelige verden videnskabelige samfund, mens du spiller” ved at få spillere involveret i at hjælpe med at kortlægge det menneskelige tarmmikrobiom. Nu har 2k og gearkasse delt en masse statistikker, de har scoopet op om minispil indtil videre-og de er temmelig iøjnefaldende. Mere end 36 million Puslespil er blevet løst siden lanceringen. Det er i gennemsnit 1.2 millioner pr. Dag.

Ifølge en pressemeddelelse, siden Borderlands Science’s lancering over 700K -spillere fra det bredere Borderlands 3 -samfund har siddet fast i, og spillere har “dedikeret mere end 86 samlede års spilletid til at kortlægge det menneskelige tarmmikrobiome”. Næsten 250 000 nye spillere er hoppet ind i løbet af de sidste to uger alene, hvilket giver et rigtig stort løft til projektets initiativ. Phwoar.

Spillet præsenterer spillerne med “enkle blokpuslespil baseret på Strands of DNA”, som du gennemfører for at tjene i spillet i spillet for at tilbringe en masse Borderlands 3-belønninger.

Spillet farvekoder forskellige nukleotider i fliser på et gitter, som du matcher i rækker. Dette “hjælper forskere med at estimere graden af ​​lighed mellem hver mikrobe”. Man håber, at de data, der er taget fra spillet, kan bruges til at hjælpe med yderligere forståelse af, forskning og finde løsninger på forskellige medicinske tilstande og sygdomme, der er knyttet til den menneskelige tarm.

“Borderlands Science findes delvist,” forklarer det originale opdateringsindlæg, “fordi computere ikke er perfekte til at organisere disse data og lave masser af små fejl, der kan ødelægge efterfølgende analyse, men det spil, du spiller for at løse denne komplekse opgave, er let at forstå og lege.”Spillet blev udviklet i samarbejde med McGill University, massivt multiplayer online videnskab og Microsetta -initiativet.

”De fleste spillere er nysgerrige, hvordan de hjælper videnskaben, mens de har en sådan fornøjelig oplevelse med minispil,” siger McGill University-professor Jérôme Waldispühl. ”Ved at udføre sådanne enkle opgaver hjælper spillerne faktisk os mere dygtigt at træne kunstige intelligensalgoritmer til at tilpasse sekvenser baseret på, hvad der synes at være rigtigt for de fleste mennesker.

”Dette lyder enkelt, men det kræver en masse data og kunne ikke afsluttes i denne skala, før en AAA -spiludvikler som Gearbox omfavnede et sådant projekt.”

Du kan finde ud af mere ved at se klippet ovenfor eller gå mod dnapuzzles her, som har forskellige blogindlæg, der forklarer, hvordan Borderlands Science Project fungerer.

Carrie Talbot Carrie er en RPG og open-world-spilfanatiker, med flere timer i Skyrim, The Witcher 3 og Divinity: Original Sin II, end hun ville pleje at indrømme. Hun har også lovet sin sjæl til fabelgudene for at gøre Fable 4 ankommer hurtigere. En tidligere PCGAMESN News Editor, hun forfølger uafhængige skriveprojekter.

Network N Media tjener Kommissionen fra at kvalificere køb via Amazon Associates og andre programmer. Vi inkluderer tilknyttede links i artikler. Se vilkår. Priserne er korrekte på tidspunktet for offentliggørelsen.