魔方创作者埃尔诺·鲁(lǔ)比克(Erno Rubik)。出生于匈牙(yá)利的鲁比克于1974年创造了这个五彩魔(mó)方,据(jù)估计,自此魔方在全(quán)世界已(yǐ)经(jīng)售出了4亿件。
2019年7月14日,第10届世界魔方协会(huì)(WCA)锦标赛在墨尔本(běn)举行,这次大会上诞生了新的(de)魔方世(shì)界冠军。今年的冠军是德国的菲利普·威尔,他在6.74秒内解出了3×3×3的魔方(fāng)。
加州大学欧文分校(UCI)的计算机科学家和(hé)数学家编写了一(yī)种名为DeepCubeA的人工智能程序(xù),它可以在不需要任(rèn)何领域的专业知(zhī)识或人类(lèi)游戏指导的情况(kuàng)下(xià),在一秒(miǎo)钟内解出魔方。这项研究于2019年7月15日发表在《自然机器智(zhì)能(néng)》杂(zá)志上。
在(zài)研究中,DeepCubeA算法100%地解决了所有(yǒu)的测试(shì)项目,并且只花了人类所(suǒ)需时间的60%便找到了破解魔方(fāng)——每一面都显示为单色的最短路径。研究(jiū)人员表(biǎo)示,该算法也适用于其他(tā)组合游戏(xì),如滑动拼图、熄灯和推箱(xiāng)子游戏。
“这项工作创造了(le)一个人工智能系统,它可以(yǐ)自动学习如何破解具有(yǒu)典型性的魔方,解决具有大量可行性(xìng)的各项问题和提(tí)供一小部(bù)分的解(jiě)决方案。如果没有这一人工智(zhì)能(néng),这些解(jiě)决方案由(yóu)于大(dà)量的随(suí)机波(bō)动而具有极大的困难性。”皮埃尔·巴尔(ěr)迪说道,他是一名来自(zì)加州大学(xué)欧文分校的优秀(xiù)计算机(jī)科学教授。
巴尔迪认为,破解魔方问(wèn)题需(xū)要更多的符号、数学和(hé)抽象(xiàng)思维。因此(cǐ)能够破解魔方这(zhè)样一个谜题的深度学习机(jī)器,正越(yuè)来(lái)越接近(jìn)成为一个能够思考、推理、计划和决策的系(xì)统。
“机器人和其他(tā)领域中需(xū)要某种规划的许(xǔ)多问题也具(jù)有(yǒu)这些特征,”巴(bā)尔迪补(bǔ)充说。“想象一下,一个(gè)机器人负责清理你的厨房:机(jī)器人将做出一系(xì)列有如天文数字一般(bān)多的动作,但创造一(yī)个洁净的(de)厨房的步骤却很少。随意移动脏盘子(zǐ)是行不通的。”“更广泛地(dì)说,这项(xiàng)工作(zuò)是连接机器学(xué)习人工(gōng)智能和符号人工智(zhì)能的整体努力的一部分(fèn),以(yǐ)解决需要(yào)通过人(rén)类规划和(hé)推(tuī)理才(cái)能解决(jué)的复杂问题,”巴(bā)尔(ěr)迪补(bǔ)充说。
在这项研究中,研究人员想要(yào)了解(jiě)人(rén)工智能是如何以及为何做出这些动作的,以(yǐ)及需要多长时间来完(wán)善其解决(jué)方法和步骤。为了(le)做到(dào)这一点,他们先用电脑模拟出一个完整的拼图,然后把这个拼图打乱。在代码运行之后(hòu),DeepCubeA进行了两(liǎng)天(tiān)的隔离训练,解(jiě)决(jué)了一系列越来(lái)越难的组合,在此期间,该人工智能开(kāi)始(shǐ)了自(zì)学的(de)道路。
巴尔迪表示,有些人可以在50步(bù)左(zuǒ)右的时间内解出魔方,但DeepCubeA的人工(gōng)智(zhì)能可以(yǐ)在(zài)最少20步(bù)内破解出魔方。巴尔迪(dí)还表(biǎo)示,这表明(míng)了不同推理策略将产生不同结果,人工智(zhì)能的推理形(xíng)式与(yǔ)人(rén)类的推理是不(bú)同的(de)。