在大家眨眼的瞬间,一个标准的三阶魔方被复原了——用时0.305秒,创下了最新的世界纪录。控制这个魔方的玩家并不是普通人,而是日本三菱电机工程师团队开发的机器人。5月21日,三菱电机拧魔方机器人团队获得吉尼斯世界纪录证书,但其实在5月7日,机器有一次用时只有0.204秒,但由于不符合吉尼斯世界纪录规定的测量规则,因此这次不算数。这个速度大约是人类玩家最快纪录的10倍。
目前,人类速解魔方的最短用时是3.134秒。去年6月,美国玩家马克斯·帕克(Max Park)用这个成绩,打破了中国玩家杜宇生在2018年创造的3.47秒世界纪录。如果你完全不会解魔方,可以通过眨眼的行为和这个机器人一较高下。根据哈佛大学的生物学数字数据库,人类眨眼的持续时间为0.1~0.4秒。这个机器人背后的工程师在公司里负责开发电机和半导体相关产品,团队成员的年龄在20~30多岁。
他们给这个机器取名为TOKUI快速精确同步运动测试机器人,简称TOKUFASTbot。它能创下新的世界纪录,要归功于它配备的高速、高精度工厂自动化设备和控制技术,以及使用了人工智能的颜色识别算法。这当中用到的一些技术就是三菱电机公司生产产品时会用到的技术。工程师团队的负责人说道:“我们没有使用特殊的技术,所有购买我们产品的客户都可以达到这个水平。也就是说,整个社会都可以做到类似的事情。
”通过配备自家公司的电机,机器人拥有了非常快的旋转机制,能够在0.009秒的时间内把魔方旋转90度。要想创造世界纪录,机器人不仅需要把魔方拧得又快又准,还要能快速而准确地识别每一个方块的颜色,并迅速计算出最优的步骤。为此,工程师团队为机器配备了AI技术开发的颜色识别算法。三阶魔方有6个面,每个面都有一个特定的颜色,常见的颜色安排是白色、红色、橙色、黄色、绿色、蓝色。
当角度、光影发生变化的时候,魔方方块显示的颜色也会随之发生细微变化,而红色和橙色的方块又因为有相近的波长,因此它们有时候会被搞混。不过机器人配备的AI可以准确地区分红色和橙色。识别出混杂的魔方图案后,它就会计算出最快的解决路径。虽然准备了很久,但在挑战世界纪录的时候,魔方还是出现问题了——因为无法跟上机器人的高速运作,魔方卡住了。于是,团队开始当场对机器进行微调。
大家只有一个小时的时间,而当时的调试就花了大约20分钟,时间开始紧迫起来了。然而,当机器人第二次尝试时,一个新的世界纪录直接诞生了,比麻省理工学院学生于2018年开发的机器人还要快0.075秒。自第一个魔方诞生以来,人类和人类开发的机器一直在试图以更快的速度把魔方复原。1974年,布达佩斯的建筑教授埃尔诺·鲁比克(Er?o Rubik)在考虑使用一个可移动的艺术品帮助他的建筑学学生理解三维问题。
经过多次尝试,他终于找到了一种独特的设计,于是第一个魔方应运而生。这个魔方是木头制成的,为了让魔方的移动可被观测,他在几个表面上涂了颜色。拧了几下之后,他惊讶地发现——糟糕,回不去了。花了一个月时间,他才终于将魔方复原。现如今,世界魔方协会每年会举办超过1000场魔方速拧比赛。魔方速拧非常考验灵活性和计算能力。
三菱电机魔方机器人的团队负责人表示将对机器人进行改善,有希望拧出比0.305秒还要短的时间。他表示:“目前机器的性能太惊人了,魔方跟不上机器的节奏。”