魔方(fāng)创作者埃尔诺·鲁比(bǐ)克(Erno Rubik)。出生于匈(xiōng)牙利的鲁(lǔ)比克于1974年(nián)创造了这个(gè)五彩魔方,据(jù)估计,自此魔方(fāng)在全世(shì)界已经售出了4亿件。
2019年7月14日,第10届世界魔方协(xié)会(huì)(WCA)锦(jǐn)标赛在墨尔本举行,这次(cì)大会(huì)上诞生了(le)新(xīn)的魔方世界(jiè)冠军。今(jīn)年的(de)冠(guàn)军是德国的菲(fēi)利普·威尔,他(tā)在(zài)6.74秒内解出了3×3×3的魔(mó)方(fāng)。
加州大学欧文分校(UCI)的计算机科学家和数(shù)学家编写(xiě)了(le)一种名为DeepCubeA的人工智能程(chéng)序,它可以在(zài)不需要任何领域的专业知识或人类(lèi)游戏(xì)指导的(de)情况下,在一秒(miǎo)钟内解出(chū)魔方。这项(xiàng)研究于2019年7月15日发表在《自然机器智能》杂志上。
在(zài)研(yán)究中(zhōng),DeepCubeA算法100%地解决(jué)了所有的测试项目,并且只花(huā)了(le)人类所需时间的60%便找到(dào)了破解魔方——每一面都显示(shì)为单色(sè)的最短路径。研究人员(yuán)表示,该算法也适用于其他组合游戏,如滑(huá)动拼图、熄(xī)灯和推箱子游戏。
“这(zhè)项(xiàng)工作创造了一个人工(gōng)智能(néng)系统,它可以自动学习如(rú)何破解具有典型性的(de)魔(mó)方,解决具有大量可行性的各(gè)项问题和提供(gòng)一小部(bù)分的解决方案(àn)。如果没有这一人工智能,这(zhè)些(xiē)解决方案由于大量的随机波动而具(jù)有极大的(de)困(kùn)难(nán)性。”皮埃尔(ěr)·巴尔迪(dí)说道(dào),他是一名来自(zì)加州大学欧文分校的优秀计算(suàn)机科学教授。
巴尔迪认为,破解魔方(fāng)问题需要更多的符号、数学和抽象思维(wéi)。因此能够破解魔方这样(yàng)一个谜题的深度学习机(jī)器,正越(yuè)来越(yuè)接近成为一个能够思考、推理、计划和(hé)决策的系(xì)统。
“机器人和其(qí)他领域(yù)中需要(yào)某种规划的许多问题也(yě)具有这些特(tè)征,”巴(bā)尔迪补充(chōng)说。“想(xiǎng)象一下,一个机器人负责清理(lǐ)你的厨房:机(jī)器人将做出一(yī)系(xì)列有如天文数字一般多的动作,但创造一个洁净的厨房的步骤却很少。随意移动脏盘子(zǐ)是行不通的(de)。”“更广泛地(dì)说,这项工作是连接机器学习人工智能和符(fú)号人(rén)工智能的整体(tǐ)努(nǔ)力(lì)的一部(bù)分,以解(jiě)决需(xū)要通过人类规划(huá)和推理才能解(jiě)决的复杂问题,”巴尔迪补充说(shuō)。
在这项研究中,研(yán)究人员想(xiǎng)要了解人工智能是(shì)如(rú)何以及为(wéi)何做出这(zhè)些动作的,以及(jí)需要多长时间来完善其(qí)解决方法和步骤(zhòu)。为了做到(dào)这一点,他们先用电脑模拟出(chū)一个完整的拼图,然后把这个拼(pīn)图打乱。在代码运行之后(hòu),DeepCubeA进行了两天(tiān)的隔离训练,解决(jué)了一系列越来越难的组(zǔ)合,在此期间,该人工智能开始了自学的道路。
巴(bā)尔迪表示,有些人可以在50步左(zuǒ)右的(de)时间内解出魔方,但DeepCubeA的人(rén)工智能可以(yǐ)在最少(shǎo)20步内破解出魔方。巴尔迪(dí)还表示,这表(biǎo)明了不同(tóng)推理策略将产生不同结果(guǒ),人工智能的推(tuī)理形式与人类(lèi)的(de)推理是不(bú)同的。