Pfeffermind erklärt: Gamification für die Wissenschaft

Darüber, wie Gamification die Arbeitswelt revolutioniert oder ins Gesundheitswesen Einzug hält, haben wir schon berichtet. Hier schauen wir auf ein weiteres Anwendungsgebiet für Gamification: die Wissenschaft. In unserem Überblick erklären wir, was hinter „Games with a Purpose“ steckt – und wie Zocken die Krebsforschung unterstützen kann.

Gamification für die Wissenschaft?

Pfeffermind kann aus unzähligen Projekten bestätigen: Spiele sind wahre Motivationskunstwerke! Sie können uns stundenlang fesseln – ganz ohne Benefit in der echten Welt. Wir spielen sie, einfach weil sie uns Spaß machen – nicht, weil uns jemand oder etwas dazu zwingt.

Gamification ist das Einbinden von Spielelementen in Kontexte, die mit Spielen eigentlich nichts zu tun haben. Damit machen wir uns Spielprinzipien zunutze, um uns zu Tätigkeiten zu motivieren, auf die wir sonst keine Lust hätten.

Die Wirkung ist beachtlich: Mit unserer Gamification-Expertise haben wir beispielsweise lästige IT-Sicherheitsunterweisungen in packende Escape-Games verzaubert. Wir haben deutsche Geschichte lebendig gemacht. Und sogar Nachhaltigkeitsthemen auf motivierende Weise in den Alltag geholt.

Diese motivierende Kraft der Spiele lässt sich auch zu wissenschaftlichen Zwecken nutzen. Ganz besonders nützlich ist das in Forschungsfeldern, die auf große Datenmengen angewiesen sind.

Wissenschaft braucht Daten

Viele Forschungsfelder profitieren von großen Datenmengen. Das ist im Bereich der Künstlichen Intelligenz der Fall: Damit ein Computer lernen kann, menschliche Sprache zu verstehen und selbst zu produzieren, benötigt er große Mengen an Sprachdaten.

Wenn ein selbstfahrendes Auto entscheiden soll, ob es sich bei einem Objekt um einen Menschen oder einen Laternenpfahl handelt, muss es vorher mit Informationen darüber gefüttert werden, wie Menschen und Laternenpfähle aussehen. Zum Beispiel in Form annotierter Fotos.

Und auch in Feldern wie der Biologie und Medizin sind Daten oft von immenser Bedeutung. Große Mengen an analysierten DNA-Daten beispielsweise können in Bereichen wie der Krebsforschung zu wichtigen Erkenntnissen führen.

Ein Team von einer Handvoll Forschender bräuchte für das Erstellen solcher Datensätze oft viele Jahre. Doch das Gute: In vielen Fällen ist dafür eigentlich kaum Fachwissen erforderlich. Hier kann Crowdsourcing zum Einsatz kommen, also das Gewinnen von Daten mithilfe einer großen Menge von Personen ohne spezifische Vorkenntnisse, die jeweils kleine Teilaufgaben der Forschungsaufgabe lösen

Klassische Crowdsourcing-Plattformen setzen auf finanzielle Anreize: Für ihre Arbeit erhalten die Teilnehmenden eine Vergütung. So werden Menschen beispielsweise dafür bezahlt, Bilder zu klassifizieren (Mensch oder Laternenpfahl?) oder Audio-Aufnahmen zu transkribieren.

An sich ein hilfreicher Ansatz, doch er hat einen entscheidenden Nachteil: Er setzt fast ausschließlich auf extrinsische, also von außen kommende, Motivation. Die Teilnehmenden tragen nicht aus Interesse an der Forschungsfrage oder Spaß an der Sache zur Forschung bei, sondern hauptsächlich für die Vergütung. Das kann sich negativ auf die Qualität der entstehenden Daten auswirken.

Games with a Purpose – „Spiele mit Zweck“?

Genau hier setzen die sogenannten „Games with a Purpose“ (kurz: GWAP) an. Der Name ist zugegebenermaßen etwas irritierend – verfolgt doch jedes Spiel irgendeinen Zweck, häufig schlicht den der Unterhaltung.

GWAP sind eine spezielle Art der sogenannten Serious Games: Spielen also, die einen Zweck jenseits der reinen Unterhaltung verfolgen. Das kann beispielsweise der Zweck der Wissensvermittlung sein – oder eben, wie bei Games with a Purpose, die Generierung von Daten.

Der Begriff der Games with a Purpose geht zurück auf den Informatiker Luis von Ahn, Professor an der Carnegie Mellon University. Er ist als Erfinder des CAPTCHA-Systems bekannt geworden und gilt als einer der Pioniere des Crowdsourcings – und hat mit seinem GWAP-Ansatz einen Gegenentwurf zu den klassischen Methoden entwickelt.

Games with a Purpose sind so gestaltet, dass sie Spaß machen und dass die Spielenden die gewünschten Daten während des Spielens geradezu beiläufig produzieren. Sozusagen als Nebenprodukt der spielerischen Tätigkeit.

Dieser Ansatz ist deshalb so attraktiv, weil er intrinsische Motivation generiert, die die Qualität der Daten erhöht. Die Spielenden tragen zur Forschung bei, weil sie es gern tun. Sie sind also nicht darauf bedacht, ihren Gewinn zu maximieren, indem sie Forschungsaufgaben möglichst schnell abarbeiten.

Erfolgreiche Gamification in der Wissenschaft

Games with a Purpose kommen in einem breiten Spektrum an Forschungsdisziplinen zum Einsatz.

• Quantenphysik: Im Spiel Quantum Moves bewegen die Spielenden simulierte Atome. Die resultierenden Daten werden eingesetzt, um einen realen Quantencomputer zu optimieren.
• Linguistik. Im Online-Spiel Phrase Detectives schlüpfen die Spielenden in die Rolle von Detektiven – und lösen „Fälle“, indem sie inhaltliche Verbindungen zwischen Textbestandteilen herstellen.
• Biologie: Besondere Bekanntheit erlangte das Spiel Foldit, in dem die Spielenden mögliche Faltstrukturen für real existierende Proteine ermitteln. Die von Menschen entwickelten Lösungen werden analysiert und verwendet, um existierende Software zu verbessern – und können dazu beitragen, beispielsweise die Funktionsweise gefährlicher Viren besser zu verstehen.
• Krebsforschung: Im Mobile Game „Play to Cure: Genes in Space“ fliegen Spielende durch den Weltraum, weichen Asteroiden aus, upgraden ihr Schiff. Allerdings: Beim Planen ihrer Routen analysieren sie reale genetische Informationen über Tumore – und generieren dabei einen Datensatz an analysierter Tumor-DNA.

Ein erfolgreiches GWAP kann Hunderttausende von Spielenden begeistern, die gemeinsam Datensätze von beeindruckender Größe kreieren. Und das ganz freiwillig!

Natürlich sind auch Games with a Purpose kein Garant für gute Daten. Ein Spiel zu gestalten, das großen Spaß macht und gleichzeitig zu hochwertigen, präzisen Daten führt, ist kein Leichtes und gelingt nicht immer. Doch der Ansatz ist vielversprechend, denn er schafft einen Grad an intrinsischer Motivation, der durch finanzielle Anreize nicht erreichbar ist.

Fazit

Die Wissenschaft kann Gamification nutzen, um Menschen dazu zu motivieren, im Rahmen von Crowdsourcing wichtige Forschungsdaten zu generieren. Besonders eindrücklich gelingt dies mit Games with a Purpose – Spielen, bei denen die Spielenden die gewünschten Daten wie nebenbei generieren.

Die Spielenden tragen dabei ganz aus intrinsischer Motivation zur Forschung bei – einfach, weil sie Spaß am Spiel haben. Solche Datensätze können in den verschiedensten Forschungsgebieten von Nutzen sein – von der Künstlichen Intelligenz bis hin zur Krebsforschung. Spannende Aussichten!