作者：Rob Verger
把魔方擰亂有大概4.3 * 10 ** 19 種方法，擰回來就難多了。
人類復(fù)原魔方還是蠻快的，2019的冠軍Philipp Weyer能在7秒以內(nèi), 一般的高手也能在50步左右依次還原六個(gè)面。
人類研究魔方幾十年，現(xiàn)在要輪到AI出場(chǎng)了：AI目前可以快速計(jì)算出一套復(fù)原解法，60%的幾率這個(gè)解法是最快的，大概20步就能復(fù)原。實(shí)際上，在魔方界有一種概念叫「神の算法」，就是說，假如有個(gè)無所不能的神仙看一圈這個(gè)魔方就能立刻知曉最快的解法。加州大學(xué)歐文分校的計(jì)算機(jī)科學(xué)教授皮埃爾·巴爾迪說：“我們已經(jīng)很接近「神の算法」了，”他是一篇《自然機(jī)器智能》雜志上描述魔方解決機(jī)器人的新研究的資深作者。
這個(gè)AI叫 Speedcuber，不是那種有機(jī)器手指的樣子，而是一個(gè)軟件，在虛擬情況下解魔方。用游戲來訓(xùn)練AI是定番，比如國(guó)際象棋、圍棋、多人德州撲克，AI已經(jīng)制霸了。
魔方的話，傳統(tǒng)程序其實(shí)已經(jīng)有了基于規(guī)則的計(jì)算解法，而現(xiàn)在這個(gè)是用AI深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)來完成。
魔方其實(shí)也挺復(fù)雜，AI不學(xué)習(xí)不訓(xùn)練一下子也不可能完成，純虛擬擰擰扭扭隨緣還原也不現(xiàn)實(shí)。所以研究人員從最簡(jiǎn)單的情況開始訓(xùn)練，比如最開始幾下就能還原，然后一點(diǎn)一點(diǎn)加大力度，越來越復(fù)雜。
“它就像個(gè)孩子，讓它由簡(jiǎn)入繁地解決問題。”
那么這個(gè)算法是怎么完成的呢？它有多速度？該團(tuán)隊(duì)的某版本算法是在線的，你可以自己試驗(yàn)一下，這個(gè)版本大概花一秒檢查魔方然后就給出解法，而且基本不超過50步，和人類在比賽中的情況相仿，但還不能完美給出最優(yōu)解法。與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)在論文里提到的版本更強(qiáng)大，但是稍微慢一點(diǎn)：60%的幾率是最優(yōu)解法，但是花費(fèi)時(shí)間為20秒，但這樣也比人類計(jì)算一套最優(yōu)解法要快。
相比之下人類復(fù)原最快6秒左右，但是人類需要真的去動(dòng)手?jǐn)Q。Speedcuber 一般能在50步以內(nèi)還原，但是時(shí)間上更快的方式還真不是找到最少的步數(shù)。
魔方這個(gè)東西很優(yōu)雅，打亂方式千千萬，解決步驟也不少，但是終極目標(biāo)只有一個(gè)：還原。
軟件工程師用游戲訓(xùn)練AI算法，AI也可以用于現(xiàn)實(shí)生活。在這個(gè)案例中，巴爾迪表示這個(gè)AI可以應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域。舉個(gè)例子，比如一個(gè)廚房清潔機(jī)器人，面對(duì)一團(tuán)亂的廚房，正如一團(tuán)亂的魔方，但是終極目標(biāo)只有一個(gè)：還原[黃 金 體 驗(yàn) 鎮(zhèn) 魂 曲]。這時(shí)候這個(gè)算法就可以應(yīng)用在這個(gè)場(chǎng)景?！拔覀冞@個(gè)算法其實(shí)和這種情況還蠻搭配的。”
本文譯自 popsci，由譯者 HW 基于創(chuàng)作共用協(xié)議(BY-NC)發(fā)布。
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