机器人单手耍魔方

通过使用OpenAI开发的新型神经网络，这只机械手能够学习如何自行解决魔方问题。

您可以单手解决魔方问题吗？上图这只神奇魔方机械手归便是人工智能研究公司OpenAI所做的工作。据设计新闻10月22日报道，通过使用神经网络的组合，OpenAI开发了一个系统，借助该系统，机械手会教自己学习魔方的原理，然后再进行操作。

乍一看，很容易想像OpenAI会通过使用复杂的软硬件来解决魔方问题。而实际上，OpenAI通过使用较旧的硬件（使用的机器人手已使用约15年）和创新的软件方法来实现这一目标。OpenAI并非简单地编程机械手来解决魔方问题，而是使用神经网络通过仿真来训练机器人，然后将其移植到物理机械手中。在运行大量仿真运算的过程中（相当于OpenAI在现实世界中玩了1000年的魔方），AI能够学习求解魔方的规则并制定用于执行的策略。

OpenAI早在2017年就实现了用AI解决魔方问题，但这完全是在仿真环境中完成的。为了将相同的技能转移到现实世界中，AI需要考虑现实世界的复杂因素（例如魔方的重量，旋转的摩擦和魔方的弹性等），而所有这些因素实际上都不存在于虚拟环境中。

魔方问题的实际求解过程中，OpenAI把强化学习和二阶段算法（Kociemba's algorithm）结合起来使用。顺便说一下，二阶段算法是人类用来解决魔方问题的一种快算法。本质上讲，上述机制就是一个不断尝试、奖励、反馈，直至形成最终解决方案的过程。

为了更进一步实现与现实世界的统一，研究人员创建了一种称为自动域随机化（ADR）的新算法，该算法可以在虚拟环境中自动调整随机变量。每次AI解决难题后，ADR都会通过更改环境变量，使下一个难题变得更加棘手（诸如改变魔方的质量，摩擦系数和表面材料之类的参数），迫使AI进行下一轮学习，以达到解决问题的性能阈值。