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“魔方大师”来了!AI可以在20步内解开魔方

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2018年4月10日星期二,在美国佐治亚州亚特兰大市,Rubik的创始人Erno Rubik正在签约。出生于匈牙利的鲁比克于1974年创作了这个色彩缤纷的立方体。据估计,自那时起,鲁比克的立方体在全球销售了4亿件。

7月18日,第10届世界魔方(WCA)锦标赛于7月14日在墨尔本举行。这一次,一个新的魔方世界锦标赛诞生了。今年的冠军是德国的Philippe Will,他在6.74秒内解决了3×3×3魔方。

加利福尼亚大学欧文分校(UCI)的计算机科学家和数学家编写了一个名为DeepCubeA的人工智能程序,可以在不到一秒的时间内解决,而无需任何领域或人类游戏指导的专业知识。魔方魔方。该研究于2019年7月15日发表在《自然机器智能》期刊上。

在该研究中,DeepCubeA算法100%地解决了所有测试项目,并且仅花费了人类所需时间的60%来找到破解的的每一侧的最短路径。研究人员表示,该算法也适用于其他组合游戏,如滑动拼图,熄灯和推箱游戏。

“这项工作创建了一个人工智能系统,可以自动学习如何破解典型的魔方,解决各种可行的问题,并提供一小部分解决方案。没有这种人工智能,这些解决方案由于大量的随机波动,该程序非常困难。“Pierre Bardi说,他是加州大学欧文分校的计算机科学教授。

Bardi认为,破解魔方问题需要更多的符号,数学和抽象思维。因此,一个能够像Rubik's Cube一样解决这样一个难题的深度学习机器越来越接近成为一个能够思考,推理,规划和制定决策的系统。

“许多需要在机器人和其他领域进行某种规划的问题也具有这些特征,”Baldi补充道。 “想象一下,一个机器人负责清理你的厨房:机器人会做出一系列与天文数字一样多的动作,但是创造一个干净的厨房的步骤非常少。随意移动脏盘是不可行的。“p

“更广泛地说,这项工作是将机器学习人工智能和符号人工智能联系起来以解决需要通过人类规划和推理解决的复杂问题的整体努力的一部分,”Baldi补充道。

在这项研究中,研究人员希望了解人工智能的工作方式和原因,以及完善其解决方案和步骤需要多长时间。为了做到这一点,他们首先用计算机模拟了一个完整的拼图,然后搞砸了拼图。代码运行后,DeepCubeA进行了为期两天的隔离培训,解决了一系列日益困难的组合,在此期间人工智能开始了自学之路。

Bardi说,有些人可以在大约50步中解决魔方,但DeepCubeA的人工智能可以分20步打破魔方。巴尔迪还表示,这表明不同的推理策略会产生不同的结果,人工智能推理形式不同于人类的推理。