https://bodybydarwin.com
Slider Image

Vielä yksi tekoäly voi lyödä sinua: Ratkaiset Rubikin kuution

2020

Raaputa Rubikin kuutio ja luot yhden niistä 43 kvintillin mahdollisesta järjestelystä 54 värikkäästä neliötarrasta. Mutta tämä osa - sen sekoittaminen - on helppoa. Kuten kukaan amatööri tietää, sen ratkaiseminen on vaikeaa.

Ihmiset kykenevät tietämään sen tietysti ja tekemään sen hämmästyttävän nopeasti. Paras, kuten vuoden 2019 mestari Philipp Weyer, ratkaisee sen alle 7 sekunnissa. Ja yleensä piiskot, jotka ovat erikoistuneet sekoittuneen kuution saamiseen takaisin puhtaan punaisen, sinisen, vihreän, valkoisen, keltaisen ja oranssin puolille, tekevät tämän tapahtumaan noin 50 liikkeessä.

Vaikka ihmiset ovat ratkaissut näitä arvoituksia vuosikymmenien ajan, on aika tekoälyn vuorolle: AI voi nyt nopeasti laskea erittäin tehokkaan ratkaisun salattuun kuutioon. Ja 60 prosenttia ajasta, tämä AI laskee ratkaisun, joka sisältää mahdollisimman vähän liikkeitä, joka on yleensä noin 20. Itse asiassa Rubikin kuution maailmassa on olemassa käsite, joka tunnetaan nimellä Jumalan algoritmi, joka olisi tapa ratkaista kuutio, jos kaikki tietävä jumaluus silmäisi sen ja tietäisi kuinka ratkaista se mahdollisimman vähän liikkeitä. "Olemme lähellä Jumalan algoritmia, sanoo Pierre Baldi, tietotekniikan professori Kalifornian yliopistossa, Irvine ja vanhempi kirjailija uudessa tutkimuksessa, joka kuvaa Rubikin kuution ratkaisemisbotti lehdessä Nature Machine Intelligence.

Ennen kuin aloitat kuvan ottamisen robotista, jolla mekaaniset sormet manipuloivat kuutiota ja kiipeät palkintokorokkeelle speedcubing-kilpailuissa, harkitse, että tämä AI-luominen on vain ohjelmisto. Se ratkaisee kuution käytännössä. Itse asiassa on olemassa vuosikymmenien mittainen perinne pelien käyttämisestä keinotekoisen älykkyyden järjestelmien haasteina, ja ne voivat jo hallita kilpailuissa kuten shakki, Go ja monen pelaajan Texas hold 'em -pokeri.

Erno Rubikin vuoden 1974 palapelin suhteen perinteiset ohjelmat voisivat jo tuottaa ratkaisun sekoitettuun kuutioon käyttämällä sääntöpohjaista laskentaa, mutta uutinen on, että tyypin AI, nimeltään syvävahvistusoppiminen, voi nyt tehdä niin.

Koska Rubikin kuutio on niin monimutkainen, et voi vain odottaa, että AI-järjestelmä selvittää sen ilman koulutusta. Ja vain käytännössä kiertämällä ja kääntämällä ja yrittämällä ratkaista se satunnaisesti, ei ehdottomasti myöskään toimi. Sen sijaan projektin takana olevat tutkijat aloittivat vauvavaiheilla - kuutiossa, joka on hyvin lähellä ratkaisuaan ja tarvitsi vain muutama siirto loppuun. Ne eteni "yhä monimutkaisemman sekoituksen" avulla opettamalla sitä, Baldi sanoo.

"Se on kuin lapsi", hän sanoo. "Annamme sille ensin helposti ongelmat ja sitten asteittain kovemmat ongelmat."

Joten miten tämä algoritmi pinotaan - kuinka hyvä speedcuber se on? Versio Baldi-joukkueen algoritmista on verkossa, ja voit kokeilla sitä täällä. Versio kestää vain noin sekunnin sekoitetun kuution tutkimiseksi ja sitten ratkaisun tuottamiseksi. Sen ratkaisu on huomattavasti pienempi kuin 50 liikettä tai niin ihminen yleensä ratkaisee kuution kilpailussa, mutta on vähemmän todennäköistä, että se tuottaa ratkaisun, joka on täysin minimaalinen. Samaan aikaan tutkimuksen tekijöiden ilmoittama AI-versio on tehokkaampi, mutta hieman hitaampi: se voi tuottaa lyhyimmän mahdollisen ratkaisun 60 prosenttia ajasta, mutta laskennallinen viive siihen on noin 20 sekuntia pitkä, Baldin mukaan. Silti, se on paljon, paljon nopeammin kuin ihmisen, kuution käsissä, tekeminen ratkaisee ratkaisun, joka sisältää minimaalisen määrän liikkeitä.

Vertailun vuoksi muista, että ihmiset voivat tehdä tämän noin 6 sekunnissa, mutta koska he työskentelevät todellisessa maailmassa, heidän on kiertävä ja käännettävä sitä. Speedcubers voivat todella ratkaista kuution käyttämällä vähemmän liikkeitä kuin 50, mutta nopeampi menetelmä aikataulun mukaan on itse asiassa niiden tehtävä ei tehdä pienimmissä mahdollisissa käänteissä.

Kuutio on tyylikäs palapeli, koska vaikka on olemassa kvintiloja erilaisia ​​tapoja sietää se ja on monia reittejä, jotka on tehtävä sen ratkaisemiseksi, on vain yksi määränpää päästä: ratkaistu kuutio.

Ohjelmistosuunnittelijat käyttävät pelejä puitteina AI-algoritmien luomiseen, mutta seuraavat myös tapaa, jolla pelejä pelaamista ohjelmistoja voitaisiin soveltaa myös reaalimaailman tilanteisiin. Baldi sanoo, että robotiikan alalla voisi olla sovelluksia. Hän kuvittelee esimerkiksi robotin, joka siivoo keittiön. Kuten kuutio, keittiö voi olla sekoitettu tai likainen monella eri tavalla, mutta siinä on vain yksi ratkaistu tila: puhdas keittotila, jossa kaikki on paikoillaan. Kuutioratkaisijan kaltaisia ​​algoritmeja voitaisiin soveltaa tämänkaltaisiin tilanteisiin. "Jos robotti liikuttaisi asioita satunnaisesti - ota likaiset astiat ja liikuttaisi niitä satunnaisesti keittiössä - keittiö ei koskaan puhdistu", hän sanoo. "Voit [nähdä] tiettyjen robottitehtävien ja sen, mitä teimme, samankaltaisuuden."

Elä paras Zuckerbergin jälkeinen elämäsi näillä Instagram-, WhatsApp- ja Facebook-korvauksilla

Elä paras Zuckerbergin jälkeinen elämäsi näillä Instagram-, WhatsApp- ja Facebook-korvauksilla

NASA-avaruusalus kiertää pientä asteroidia, ja se on iso juttu

NASA-avaruusalus kiertää pientä asteroidia, ja se on iso juttu

Tämä on Jaguarin ensimmäinen todellinen yritys ottaa Tesla

Tämä on Jaguarin ensimmäinen todellinen yritys ottaa Tesla