Naukowcy sięgają po kultową strzelankę. Nie uwierzysz, gdzie ją odpalili

W nauce istnieją procedury tak powszechne, że przeniknęły do języka potocznego lub stały się memami. Przykładem jest papierek lakmusowy oraz... kultowa komputerowa strzelanka z lat 90. O ile ten pierwszy jest indykatorem wskaźnika pH, o tyle ten drugi stał się popularnym benchmarkiem do testowania krzemowych urządzeń cyfrowych, a ostatnio nawet biologicznych. Dlaczego legendarny Doom z 1993 roku jest tak chętnie wykorzystywany przez naukowców i w jakich najdzikszych projektach go uruchamiano?

Naukowcy traktują Dooma jak papierek lakmusowy. Dlaczego akurat ta gra trafiła do najdziwniejszych projektów?GOGmateriały prasowe

Spis treści:

Jeśli coś ma procesor, odpalą na tym Dooma
Groteska i zabawa przyciągają uwagę. Nauka to nie pogrzeb
Doom uruchomiony na bakteriach i sztucznym satelicie

Jeśli coś ma procesor, odpalą na tym Dooma

Żadna próba opisania historii gier komputerowych nie może pominąć Dooma. Klasyczny shooter z 1993 roku zasłynął m.in. dzięki wprowadzeniu rewolucyjnego silnika 2.5D, który oszukiwał mózg, sprawiając wrażenie trójwymiaru, dynamicznie zmieniającego się oświetlenia, wprowadzenia trybu deathmatch, a także przyczyniając się do spopularyzowania gatunku FPS (choć za pierwszą taką grę uważa się Wolfenstein 3D z 1992 roku). Nazwa "First-Person Shooter" nie była jeszcze wtedy powszechnie znana i mówiło się po prostu "klon Dooma".

Doom stał się też ostatecznym benchmarkiem. Jego kod źródłowy został upubliczniony w 1997 roku. A ponieważ był napisany w niskopoziomowym języku C, programiści zaczęli go hobbistycznie przenosić na wszystko, co ma procesor. Legendą obrosły jego najdziwniejsze implementacje - od testu ciążowego, przez klocki LEGO, elektryczny garnek i komputer kwantowy, po samego Dooma, w którego wnętrzu uruchomiono kolejną instancję gry. Na słynne pytanie "Can it run Doom?" rzadko kiedy można udzielić przeczącej odpowiedzi.

Zabawy z krwawą strzelanką pierwszoosobową sprzed ponad 30 lat to nie tylko domena hobbystów czy modderów, ale także narzędzie w rękach naukowców. Pełni on rolę "papierka lakmusowego" w najróżniejszych eksperymentach i nie tylko. Dlaczego świat nauki tak chętnie go wykorzystuje?

Groteska i zabawa przyciągają uwagę. Nauka to nie pogrzeb

W 1993 roku, gdy gry wideo nie były jeszcze traktowane poważnie przez odbiorców "starych mediów" i wielu uważało je za rozrywkę zbyt prymitywną dla dorosłych, nikt nie przypuszczał, że Doom stanie się po latach cennym narzędziem w rękach naukowców. Z czasem gra zaczęła służyć nauce w niezwykle szerokim spektrum - od doskonalenia modeli sztucznej inteligencji, przez badanie wpływu gier na ludzką pamięć i agresję, aż po bioinżynierię.

Przykładem jednej z najdzikszych implementacji Dooma jest przełomowy eksperyment naukowców z firmy biotechnologicznej Cortical Labs w Melbourne, o którym pisaliśmy w Interia GeekWeek na początku marca. Inżynierowie ogłosili, że nauczyli ludzkie neurony wyhodowane na krzemowym chipie grać w tę kultową strzelankę. Dlaczego wybór padł akurat na nią?

Jak wyjaśnił badacz syntetycznej inteligencji biologicznej Alon Loeffler, którego cytuje prestiżowy "Nature", jego zespół wybrał Dooma właśnie ze względu na jego status mema. Po wcześniejszym wytrenowaniu neuronów w klasycznym Pongu z lat 70. przejście do bardziej złożonego środowiska wirtualnego (ale nie aż nazbyt złożonego jak w dzisiejszych grach) było naturalnym krokiem, ponieważ "Internet zawsze pyta - Can it run Doom?".

Według Mars Buttfield-Addison, doktorantki z University of Tasmania, to zjawisko uwidacznia ważną rolę zabawy w nauce. Badaczka sugeruje, że praca nad czymś pozornie błahym wymaga nie mniej wysiłku, niż projekty techniczne realizowane ze śmiertelną powagą. Nauka to nie pogrzeb. Groteskowo ukazana przemoc i eksterminacja demonów w rozkpikselowanym, pseudotrójwymiarowym boomer shooterze uruchomionym na bardzo niecodziennym urządzeniu może przyciągnąć uwagę zarówno naukowców, jak i zupełnych laików, w tym osoby darzące sentymentem złotą erę pecetowego gamingu. To jednak nie wszystko.

Doom uruchomiony na bakteriach i sztucznym satelicie

Atrakcyjność Dooma dla świata nauki wynika także z decyzji jednego z jego twórców, Johna Carmacka, który w 1997 roku udostępnił publicznie kod źródłowy gry. Pozwoliło to na swobodne przenoszenie (portowanie - mówiąc językiem technicznym) programu na najróżniejsze platformy. Sporym ułatwieniem jest również fakt, że gra nie wymaga dużej przestrzeni dyskowej. Zajmuje niecałe 3 MB, dzięki czemu zmieści się prawie na wszystkim.

Oczywiście nie jest to jedyna gra wykorzystywana w badaniach. Popularne są też inne tytuły, jak np. Minecraft do testowania AI czy World of Warcraft do symulacji epidemii. To jednak właśnie Doom stał się uniwersalnym poligonem doświadczalnym dla najbardziej nietypowych pomysłów. Rzućmy tu naprawdę zdumiewające implementacje.

Jeden z takich projektów stworzyła Lauren "Ren" Ramlan z MIT, ekspertka bioinżynierii. Wykorzystała ona żywe bakterie jelitowe E. coli jako piksele, doczepiając do nich białko fluorescencyjne, które można było aktywować lub wyłączać. Choć eksperyment pokazał, że żywe organizmy można zaprogramować do wyświetlania obrazów, Ramlan wyliczyła, że pełne przejście gry w tym tempie zajęłoby około 600 lat, co dowodzi, że bakterie raczej nie zastąpią tradycyjnych komputerów.

Doom został też wystrzelony w kosmos. Gra trafiła na ziemską orbitę, gdzie posłużyła jako tester sprawności nanosatelity OPS-SAT-1 należącego do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Inżynierowie Georges Labrèche i Ólafur Waage zmodyfikowali kod programistyczny, by sprawdzić, czy promieniowanie kosmiczne nie uszkodziło układów scalonych urządzenia. Prawidłowe działanie gry potwierdziło brak usterek, demonstrując przy tym możliwość ciągłego testowania oprogramowania na satelitach pozostających w użyciu.

Labrèche wyjaśnił, że choć jego zespół wykonuje wiele ważnych prac z satelitami, to właśnie eksperyment z Doomem przyciągnął uwagę opinii publicznej. "Zasięgi są kluczowe dla agencji kosmicznych, dlatego nagłówki i uwaga, jaką otrzymaliśmy po powiedzeniu 'It runs Doom', są bezcenne" - tłumaczy inżynier.