L'IA che risolve il cubo di Rubik più velocemente di qualsiasi umano

L'algoritmo che risolve il cubo di Rubik più velocemente di qualsiasi umano

Un gruppo di ricercatori ha sviluppato un algoritmo di deep learning in grado di risolvere il famoso cubo colorato in tempi mai visti prima
L'algoritmo che risolve il cubo di Rubik più velocemente di qualsiasi umano FASTWEB S.p.A.

Sin dalla sua invenzione per mano di un architetto ungherese nel 1974, il Cubo di Rubik ha fatto scervellare tutti quelli che hanno cercato di risolverlo, ma il puzzle logico tridimensionale non è compatibile con un sistema di intelligenza artificiale creato dai ricercatori dell'Università della California, chiamato Irvine.

DeepCubeA, un algoritmo di rinforzo per deep learning programmato da scienziati informatici e matematici della UCI, è in grado di trovare la soluzione in una frazione di secondo, senza alcuna conoscenza specifica del dominio o un coaching in-game da parte degli esseri umani. Questo non è un compito semplice, considerando che il cubo ha miliardi di percorsi di completamento e solo uno stato-obiettivo – che ciascuno dei sei lati mostri un colore omogeneo - che apparentemente non può essere trovato attraverso mosse casuali.

Per uno studio pubblicato oggi su Nature Machine Intelligence, i ricercatori hanno dimostrato che DeepCubeA ha risolto il 100% di tutte le configurazioni di test, trovando il percorso più breve verso lo stato-obiettivo circa il 60% delle volte. L'algoritmo funziona anche su altri giochi di combinazioni, come il puzzle a tessere scorrevoli, Lights Out e Sokoban.

"L'intelligenza artificiale può sconfiggere i migliori scacchisti umani e giocatori di Go, ma alcuni dei rompicapi più difficili, come il Cubo di Rubik, non sono mai stati risolti dai computer, quindi abbiamo pensato che fossero aperti agli approcci AI", ha detto l'autore dello studio, Pierre Baldi, professore di informatica presso la UCI. "La soluzione per il Cubo di Rubik richiede un pensiero più simbolico, matematico e astratto, quindi una macchina per il deep learning in grado di rompere un simile rompicapo si avvicina a diventare un sistema in grado di pensare, ragionare, pianificare e prendere decisioni".

I ricercatori erano interessati a capire come e perché l'IA ha fatto le sue mosse e quanto tempo ci è voluto per perfezionare il suo metodo. Hanno iniziato con una simulazione al computer di un cubo completato e poi lo hanno mischiato. Una volta che il codice era a posto e funzionante, DeepCubeA si è allenato in isolamento per due giorni, risolvendo una serie di combinazioni sempre più difficili.

"Ha imparato da solo", ha osservato Baldi.

Ci sono alcune persone, in particolare adolescenti, che possono risolvere il Cubo di Rubik in fretta, ma anche loro lo fanno in circa 50 mosse.

"La nostra IA lo fa in circa 20 mosse, e la maggior parte delle volte lo risolve nel numero minimo di passaggi", ha detto Baldi. "Proprio in quei momenti è possibile notare quanto la strategia sia diversa, quindi la mia ipotesi migliore è che la forma di ragionamento dell'IA sia completamente diversa da quella di un umano."

Il veterano informatico ha affermato che l'obiettivo finale di progetti come questo è di costruire la prossima generazione di sistemi ad intelligenza artificiale. Ogni giorno le persone vengono toccate dall'intelligenza artificiale attraverso app come Siri, Alexa e i motori che lavorano dietro le quinte dei loro servizi online preferiti.

"Ma questi sistemi non sono veramente intelligenti, sono fragili e si possono facilmente rompere o ingannare", ha detto Baldi. "Come creiamo un'intelligenza artificiale avanzata che sia più intelligente, più robusta e capace di ragionare, comprendere e pianificare?" Questo lavoro è un passo verso questo obiettivo ambizioso."

16 luglio 2019

Fonte: techxplore.com
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