真正的“魔方大师”来了，AI可在20步内解开魔方

2019年7月14日，第10届世界魔方协会(WCA)锦标赛在墨尔本举行，一位新的魔方世界冠军在此诞生。今年的冠军是德国的菲利普·韦尔，他用6.74秒解决了3×3×3的魔方。

加州大学欧文分校(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，它可以在一秒钟内解决魔方问题，而无需任何专业知识或任何领域的人类游戏指导。这项研究发表在2019年7月15日的《自然机器智能》杂志上。

在这项研究中，DeepCubeA算法100%解决了所有测试项目，并在人类所需的60%时间内找到了解决魔方的最短路径——每一面都显示为单色。研究人员表示，该算法也适用于其他组合游戏，如滑动拼图、熄灯和推盒游戏。

“这项工作创造了一个人工智能系统，可以自动学习如何破解典型的魔方，解决大量可行的问题，并提供一小部分解决方案。没有这种人工智能，由于大量的随机波动，这些解决方案将极其困难。”皮埃尔·巴蒂说他是加州大学欧文分校的一名优秀的计算机科学教授。

巴迪认为解决魔方需要更多的符号、数学和抽象思维。因此，能够解决像魔方这样难题的深度学习机器越来越接近成为一个能够思考、推理、计划和决策的系统。

“许多需要在机器人和其他领域进行某种规划的问题也有这些特点，”巴蒂补充道。“想象一个机器人在打扫你的厨房:这个机器人会做一系列的动作，动作数量达到天文数字，但是创建一个干净的厨房却没有几个步骤。随意移动脏盘子是不可行的。”

“更广泛地说，这项工作是连接机器学习人工智能和符号人工智能以解决需要人类计划和推理的复杂问题的整体努力的一部分，”巴蒂补充道。

在这项研究中，研究人员想知道人工智能是如何以及为什么做这些动作，以及需要多长时间来完善它的解决方案和步骤。为了做到这一点，他们首先用电脑模拟了一个完整的拼图，然后打乱了拼图。代码运行后，DeepCubeA进行了为期两天的隔离培训，以解决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。

巴蒂说，有些人可以用大约50步来解魔方，但是深立方的人工智能至少可以用20步来解魔方。巴蒂还说，这表明不同的推理策略会产生不同的结果，人工智能的推理形式也不同于人类。