Facebook | Twitter | G+ | Blog | Mailing List | Techie Mailing list

Что такое OpenWorm?

OpenWorm - проект с открытым исходным кодом, целью которого является создание цифрового организма, микроскопического червя, называемого C. elegans. Участием в KickStarter мы предлагаем вам поддержать создание первого в мире многоклеточного цифрового организма.   В благодарность мы предлагаем вам ваш собственный симулятор C. elegans ("WormSim"), который будет работать в вашем веб-браузере.   Ваш WormSim с течением времени будет становиться все более интересным и реалистичным по мере того, как наша модель будет приближаться к реальному организму.

Также мы создаем   “Академию” OpenWorm,   чтобы рассказать вам о том, какие механизмы лежат в основе функционирования реального C. elegans и что происходит в процессе создания цифрового организма - в форме информативного, удобного для восприятия онлайн-курса.

Какие возможности имеет WormSim?

Начиная с уровня “worm charmer” или выше вы становитесь обладателем вашего собственного WormSim, дающего возможность быть в курсе всех новейших разработок, связанных с моделью. Хотя WormSim пока еще не является завершенным цифровым организмом, вы, вероятно, найдете уникальные и интригующие моменты среди уже достигнутых результатов.

• Исследуйте ваш WormSim с помощью визуализаций высокого качества  
• Вращайте и масштабируйте в 3D для наблюдения с любой точки зрения  
• Выйдите за пределы статичных изображений - наблюдайте за движением модели и активностью мышечных клеток, которая его порождает  
• Используйте простую, интуитивно понятную схему расположения мышечных клеток, которые заставляют организм двигаться  
• Каждая клетка раскрывает особенности своей активности, показывая, как поведение создается посредством сокращения мышечных клеток.

Примечание: Все исходные коды, созданные в результате данной кампании всегда будут общедоступны.   Сборка WormSim из исходных кодов - довольно сложная задача, требующая определенного уровня специальных знаний и навыков. WormSim-ы, полученные в рамках данной кампании, будут выполняться на довольно продвинутой облачной инфраструктуре и будут доступны для пользователя без необходимости владения какими-либо навыками программирования.

Почему это важно?

Ученые еще не настолько глубоко понимают, как работает мозг человека, чтобы лечить нейродегенеративные заболевания, такие, как болезнь Альцгеймера или Паркинсона.   Хотите верьте, хотите нет, но наука в настоящее время все еще в значительной степени не понимает, как работает нервная система даже простого червя!   Если мы не способны создать компьютерную модель червя, наиболее изученного наукой многоклеточного организма, то каковы шансы понять такой запредельно сложный объект как человеческий мозг?

OpenWorm дает миру доступ к новейшим достижениям на переднем крае цифровой биологии. Наше открытое международное сообщество прилагает все усилия для создания компьютерной модели одного из важнейших для биологии организмов - модели, доступной любому человеку на его собственном компьютере.

Мы считаем, что прогресс в области нейробиологии может быть ускорен, и поэтому, в рамках данной задачи, имеющей ключевое значение, берем его в свои руки.   Однако, стоит научиться ползать прежде, чем мы сможем ходить!

Открытая доступная наука

Вместо научных исследований, ведущихся за закрытыми дверями лаборатории, OpenWorm, напротив, максимально открыт мировому сообществу  

Участвуя в Kickstarter вы можете стать одним из первых обладателей WormSim, первого совершенствующегося цифрового организма. В то же время вы также можете стать частью нашего открытого научного сообщества.  

Финансовые средства в обозначенном размере или сверх него будут использованы для создания как можно более совершенной модели червя, поддерживая больше исследований, больше ученых и инженеров, работающих над этой задачей. По мере того, как мы совершенствуем нашу модель и наше понимание C. elegans, ваш WormSim будет становиться все более сложным, интересным и интригующим, проявлять новые механизмы поведения (взгляните на временную шкалу запланированных работ, чтобы увидеть, каких результатов позволит достигнуть больший объем финансовой поддержки).

Вы можете начать взаимодействие с вашим WormSim за четыре простых шага!

Шаг 1) Щелкните по ссылке, введите ваш код доступа

Шаг 2) Дайте имя вашему собственному WormSim

Шаг 3) Наблюдайте, как WormSim начинает ползти!

  Шаг 4) Изменяя положение камеры, исследуйте клетки организма!

Что внутри?

Огромный объем работ - результаты трех лет усилий, предпринятых коллективом OpenWorm для создания модели C. elegans - находится в свободном доступе, открытый для каждого, кто заинтересуется.   Здесь - недавнее видео, иллюстрирующее работу симулятора в действии:  

Ваш браузер будет получать потоковую версию симуляции, подобно тому, как вы смотрите видеофильм на Netflix, однако при этом у вас будет возможность динамически взаимодействовать с моделью, исследуя ее с различных ракурсов в 3D, наблюдая активность мышечных клеток.

Кому это может быть интересно? 

• Любознательные умы
• Студенты
• Учителя
• Ученые

Академия OpenWorm

Дополнительный бонус - онлайн-курс, рассказывающий о захватывающем мире цифровой биологии, взгляд на OpenWorm из-за кулис!

• Получите представление о биологии, математике, информатике и технологиях программирования, лежащих в основе OpenWorm
• Доступно и понятно для неспециалистов
• Возможность участия в практикумах по программированию для “продвинутых” студентов

Награды  

Найдите наиболее подходящего для вас червя!

Эксклюзивные материалы с ограниченным тиражом от художника-нейробиолога Matteo Farinella

Поддержите кампанию на уровне Worm Activist, Worm Fanatic, Worm Professor или выше, и мы предоставим на ваш выбор один из пяти принтов на тему OpenWorm из ограниченной серии от талантливогоMatteo Farinella, художника и нейробиолога, автора NeuroComic.

Поддержите возможность доступа к симулятору для детей

Поддержите проект в размере $399 как Worm Professor и в качестве дополнительной награды мы предоставим симуляцию ребенку на ваш выбор (или победителю лотереи, которую мы проведем). Если вы хотите предоставить симуляцию для целого класса, станьте Worm Wizard за $2499. Вы даже можете выбрать классную комнату!

С гордостью за открытый исходный код  

Наше открытое научное сообщество основано на приципах открытого исходного кода.   Все исходные коды наших программ распространяются в соответствии с лицензией свободного программного обеспечения, разработанной Массачусетским технологическим институтом (MIT) .  Однако, только поддержавшие проект будут обладать простотой и удобством взаимодействия с симулятором - в формате веб-приложения, с 99% временем безотказной работы, при использовании прогрессивных технологий облачных вычислений.

Команда OpenWorm - кто они? 

Ядронашего коллектива в настоящее время состоит из девяти преданных своему делу специалистов, талантливых личностей, посвящающих проекту свое личное время. 

• Andrey Palyanov - Россия
• Balazs Szigeti - Венгрия 
• Giovanni Idili - Италия
• Jim Hokanson - Соединенные Штаты Америки
• Matteo Cantarelli - Италия
• Michael Currie - Канада
• Padraig Gleeson - Ирландия
• Sergey Khayrulin - Россия
• Stephen Larson - Соединенные Штаты Америки

Этот коллектив, обладающий широким спектром знаний и опытом в области научных исследований и инженерии  сложился в ходе нескольких лет работы в децентрализованном режиме - общаясь при помощи современных средств коммуникации посредством сети Интернет. Хотите верьте, хотите нет, проект начался буквально с одного “твита”  С тех пор ядро команды значительно увеличилось, сформировалось в слаженный коллектив, группу опытных специалистов, “гиков”, которые не остановятся на своем пути к намеченной цели.

Наши 36 волонтеров, внесших свой вклад в открытый исходный код, из 11 различных стран мира.

When we get together we work hard...

 ..but also play hard!

“Именной” нейрон

Поддержавшие проект начиная с уровня $199, Worm Legend, получат возможность наблюдать свое имя или текст на свой выбор, в качестве подписи к одному из 302 нейронов C. elegans на экране симуляции.   Эта опция ограничена количеством нейронов!

Сроки выполнения этапов проекта

Pledge promise 

Мы хотели быть уверенными в том, что способны выполнить намеченные планы.  Поэтому наш проект основан на результатах трехлетней работы сложившегося коллектива.  Среди достижений,  полученных в недавнем прошлом - приложение для iOS ивеб-приложение,которые уже используются учеными и учителями по всему миру для наглядной 3D демонстрации внутреннего строения C. elegans с детализацией вплоть до анатомии отдельных клеток. Также были произведены релизы ряда версий Geppetto, - нашего движка, основанного на веб-технологиях, являющегося основой для работы модели червя в веб-браузере.  Мы подготовили ряд видеороликов чтобы проиллюстрировать наши успехи в области разработки Sibernetic,пециально разработанного нами физического движка, ориентированного на задачи в области реалистичного моделирования биомеханики беспозвоночных.

Наш план исследований и разработки был тщательнейшим образом выработан членами команды, обладающими значительным опытом в сфере научных исследований и разработки программного обеспечения.  Ближайший шаг - объединение действующей модели, представленной на видео, и веб-среды Geppetto - для обеспечения возмоности работы симулятора в онлайн режиме.  Наши тесты показали, что достигнутые результаты, полученные в соответствии с планом, оправдывают ожидания - теперь дело за вами!

Дайте нам шанс помочь вам испытать волнующие переживания от участия в научном проекте, открытом для мира - OpenWorm.

Распределение бюджета

Как мы собираемся распорядиться средствами, предоставленными вами в поддержку проекта?  

Следующим образом:

• 60% - разработка WormSim
• 15% - развитие сообщества OpenWorm& накладные расходы
• 10% - Академия OpenWorm
• 10% - расходы на вычислительные ресурсы Amazon& оплата взносов KickStarter
• 5% - затраты на награды за поддержку проекта

На плечах гигантов

Возможностью своего существования OpenWorm во многом обязан ряду других программных инструментов, утилит и источников данных с открытым исходным кодом.  

Сообщество экспериментальных исследователей C. elegans, которое собирается на ежегодную встречу “GSA C. elegans meeting” удивительно гостеприимно и доброжелательно.   Мы благодарны за любезно предоставленные данные и помощь от биологов, изучающих C. elegans - доктору Sreekanth Chalasani в Salk Institute, доктору Michael Francis из UMass Medical School,  доктору William Schafer из University of Cambridge и доктору Andrew Leifer из Princeton University.  Мы были впечатлены результатами и благодарны за помощь в моделировании C. elegans от доктору Netta Cohen из Leeds University и ее студентам. Исходные данные для многих трехмерных изображений тела червя - проект Virtual Worm at WormBase, в особенности доктор Christian Grove из CalTech.  

Отзывы о проекте

"Хотите запрограммировать нервную систему? Начните с нематоды."- Wired

“Этот проект действительно важен по ряду причин, не в последнюю очередь потому, что он действительно хорош. Помимо этого, OpenWorm представляет собой принципиально новый подход, позволяющий определить, насколько хорошо мы понимаем физиологию.” - ExtremeTech.com

“С помощью этого прототипа проект может осуществлять все более и более дальние шаги вперед, которые без этого были бы немыслимы” - AshleyEllis.com

Часто задаваемые вопросы

Для чего вам нужна финансовая поддержка?

Мы хотим предоставить новейшую версию симулятора OpenWorm для всех желающих, обеспечив возможность еве работы в веб-браузере для обеспечения максимального удобства работы с ней под любой операционной системой.

Почему вы используете Kickstarter вместо традиционного способа - подачи заявки на грант?

OpenWorm - это независимый коллектив людей, распределенных по разным уголкам мира, это эксперимент в области науки с открытым доступом, он не привязан к какой-либо конкретной лаборатории и не имеет руководителя.

Что произойдет после того, как вы сможете запустить OpenWorm в браузере?

Это будет как окно в “Матрицу” C. elegans! По мере того, как симуляция будет становиться все более биологически реалистичной и захватывающей (представьте, как захватывающе будет наконец объединить тело червя и его нервную систему!), все более новые версии симуляции будут предоставлены поддержавшим проект на уровне, обеспечивающем доступ к веб-версии OpenWorm.

Почему был выбран именно червь?

Маленький червячок-нематода C. elegans в настоящее время является самым изученным многоклеточным организмом, обладающим нервной системой. Каждая из его 1000 клеток (точнее, их насчитывается 959) этого организма была определена и описана, включая миниатюрную нервную систему, состоящую из 302 нейронов и около 5500 связей между ними.

“Разумен” ли C. elegans?

Он способен избегать хищников, искать пищу, обучаться в естественной среде обитания и в лабораторных условиях. Так что, с одной стороны, это еще далеко не Lieutenant Commander Data (андроид из StarTrek), но нам стоит научиться ползать прежде чем мы сможем ходить… и он значительно более разумен, чем, к примеру, домашний робот-пылесоc.

Будет ли виртуальный червь живым?

Мыуже обсуждали этот вопрос в недалеком прошлом.   Уровень разработки компьютерных симуляций в настоящее время не достиг той точки, начиная с которой виртуальный организм мог бы считаться “живым”.  Наша основная цель заключается в том, чтобы понять, как поведение организма возникает из взаимодействий между всеми клетками тела червя, как горстка нейронов, всего 302, может генерировать весьма широкий и интересный спектр поведенческих реакций. Это существенно поможет нам существенно продвинуться в понимании того, каким обраозом работает наш собственный, человеческий мозг!

Почему вы требуете оплачивать доступ к программному обеспечению с открытым исходным кодом?  Не нарушает ли это основной принцип, лежащий в основе открытого исходного кода?

Весь программный код, уже имеющийся и тот, что будет создан при вашей поддержке, является открытым и будет оставаться открытым.   Если вы - программист, то вы можете попытаться скомпилировать и запустить программный код уже сегодня.  Люди, оказавшие проекту финансовую поддержку, получат эксклюзивную, весьма удобную возможность - начать взаимодействие с симулятором всего лишь зайдя по определенному интернет-адресу (URL) без необходимости инсталляции какого бы то ни было программного обеспечения или же обладания специальными знаниями.

Могу ли я получить налоговый вычет за участие в поддержке этого проекта?

Есть возможность взаимодействовать с нашим некоммерческим партнером для получения налогового вычета в случае значительных пожертвований, но вне контекста данной кампании на KickStarter.  Пожалуйста, свяжитесь с нами в случае, если вас интересует данная возможность.