Genforschern spielend helfen

Wissenschaftler an der McGill University lassen sich von Internet-Nutzern bei der DNA-Analyse unterstützen - mit einem eigens entwickelten Online-Game.

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Wissenschaftler an der McGill University lassen sich von Internet-Nutzern bei der DNA-Analyse unterstützen – mit einem eigens entwickelten Online-Game.

Sogenannte Casual Games, leicht erlernbare Spiele, die man zumeist direkt im Internet aufrufen kann, sind bei Jung und Alt ein großer Hit: Viele Stunden ihrer Frei- und Bürozeit verbringen immer mehr Menschen mit "Farmville", "Mafia Wars" oder "We Rule".

Da wäre es doch besser, diese einfach so verpuffende Energie für sinnvollere Zwecke einzusetzen, sagten sich Forscher an der Fakultät für Computerwissenschaften der McGill University im kanadischen Montreal. Sie haben deshalb "Phylo" entwickelt, ein online nutzbares Minispiel, das bei der Genforschung helfen soll.

Dabei wird die Fähigkeit des Menschen genutzt, Muster besonders schnell erkennen und einordnen zu können – eine Aufgabe, die sich innerhalb der Künstlichen Intelligenz (KI) bislang als eher schwierig erwiesen hat. Was einen Nutzer nur Sekunden kostet, ließe sich Computern mittels maschinellem Lernen erst mit ausgefeilten Algorithmen beibringen – was schlimmstenfalls Monate dauert.

Bei "Phylo" kann sich der Spieler anfangs aussuchen, welche Krankheit er decodieren helfen will, darunter solche des Verdauenssystems oder auch Krebs. Dann geht es auch schon los: Nukleotide, die über Farbcodes in einer oder mehr Zeilen dargestellt sind, müssen in die richtige Reihenfolge gebracht werden. Ziel sind möglichst viele einheitliche Farbflächen mit möglichst wenig Lücken – selbige deuten auf Mutationen hin. Dabei lernt der Spieler auch einiges über Erbfolgen und Gentechnik.

Das Grundprinzip des Spieles ist dabei relativ einfach: Die Forscher abstrahierten das Problem des Genomvergleichs, in dem sie aus den verschiedenen Bestandteilen Farben machten, die die Nutzer dann sortieren müssen. Auf diese Weise entdecken sie Stellen im genetischen Code, die für eine weitere Analyse interessant sein könnten, weil sie bei unterschiedlichen Spezies vorkommen.

Das Problem dieser vergleichenden Genomik ließ sich bislang mit KI-Ansätzen nur schleppend lösen. "Das liegt allein schon an der Größe des Genoms mit seinen Milliarden Basenpaaren", heißt es in der Anleitung zum Spiel. Jerome Waldispuh, der "Phylo" zusammen mit Kollegen an seiner Fakultät entwickelt hat, meint, Menschen hätten eine Intuition, die dem Rechner einfach fehle. "Einige Regionen des Genoms haben sich noch nie verändert."

Derzeit arbeiten die Forscher daran, "Phylo" möglichst weit zu verbreiten. So ist etwa eine direkte Integration bei Facebook angedacht, wie es zahllose andere Casual Games vormachen. Nur habe ihr Spiel eben direkte positive Auswirkungen auf die Forschung, wie das McGill-Team betont.

Bis ein solches Spiel Millionen "Player" hat, dürfte allerdings noch eine gewisse Zeit vergehen. "Phylo" ist, auch wegen der Thematik, nicht nach der ersten Spielrunde verstanden. Waldispuh und Kollegen haben sich deshalb bemüht, eine pädagogisch sinnvolle Einleitung zu schreiben. Die braucht man bei "Farmville" ja auch. (bsc)