0.637秒复原魔方!这个德国机器人再次刷新了吉尼斯世界纪录

作者 | 发布日期 2017 年 03 月 14 日 7:17 | 分类 人工智能 , 机器人 , 科技趣闻
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只要把眼睛挪开一秒,你就会错过这历史性的一刻:全球领先的半导体制造商英飞凌(Infineon)推出了一台世界上最强大的微型计算器——“Sub 1 Reloaded”。在德国慕尼黑电子展上,Sub 1 Reloaded 仅用了0.637秒便复原了一个三阶魔方,并打破了自己先前创下的0.887秒吉尼斯世界纪录。



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此前,人类的最高纪录是由一名14岁男孩Feliks Zemdegs 创下的4.73秒。

要知道,一个普通的三阶魔方的组合变化总数约为 4.3 X10^19 个,若将这个数量的标准大小魔方铺满地球表面,可以累积 275 层,每层厚度约 20 米。

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一个普通的三阶魔方组合数量却很惊人

为何Sub1 Reloaded功能如此强大?是因为其内部含有许多微芯片,这些芯片就像电子版的神经、大脑、肌肉一般组成了一个完整的Sub1 Reloaded机器人。

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只要按下按钮,Sub1 Reloaded就会自动进入复原魔方模式。

  • 首先,传感器上的百叶窗被打开,电脑通过传感器扫描图像,这样可以侦测魔方是如何被打乱的。
  • 其次,机器人的“大脑”微芯片通过算法,在不到0.15毫秒的时间内得出最快的复原方式。
  • 此后,机器人通过半导体微控制器将指令传输给六个机器臂,并由机器臂快速转动魔方,完成对魔方的复原。

为了使转动时间保持最小,设计Sub1 Reloaded的工程师Albert Breer特意制造了一个“速度立方体”,用以减少移动部件产生的摩擦力。

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内置的微控制器使Sub 1 Reloaded能做出最少反应

从以上步骤可以看出,最关键的环节便是最后一步——利用微控制器指导机器人复原魔方。

Sub1 Reloaded运用了英飞凌生产的微控制器。这个微控制器与无人车辅助驾驶系统中的控制器很相似,都能使机器能做出“最少反应” (minimal reaction times)。

事实上,“最少反应”在自动驾驶中的作用比在复原魔方中的作用更大。

高速率数据处理对于保证汽车的时钟频率实时处于200 MHz来说是必不可少的。因为只有具备了200 MHz的时钟频率,一辆车才能安全而顺利地在某个障碍物前成功刹车。

因此,这个机器人在魔方上的大获成功,也会为工程师们改良自动驾驶技术以及芯片处理技术带来一定的启发。

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魔方之父厄尔诺·鲁比克

42年前匈牙利教授厄尔诺·鲁比克发明魔方时,绝对想不到在短短1秒内便能复原魔方。

值得一提的是,当初鲁比克发明魔方,仅仅是作为一种帮助学生增强空间思维能力的教学工具。但要使那些小方块可以随意转动而不散开,不仅是个机械难题,还牵涉到木制的轴心,座和榫头等。

直到魔方在手时,他将魔方转了几下后,才发现如何把混乱的颜色方块复原竟是个有趣而且困难的问题。因此,鲁比克决心大量生产这种玩具。魔方在发明后不久就风靡世界。

除了对教育行业带来深远影响,魔方也对科学研究产生了巨大推动力。截至目前,晶体学、晶体电子衍射、夸克以及基因学等多个领域的模型构建都曾借鉴过三阶魔方。

而现在,你会发现,人工智能技术的很多应用场景中也有了“魔方”的身影。

(本文由 36Kr 授权转载)

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