再次刷新金氏世界紀錄!這個德國機器人復原魔術方塊只用了0.637秒

2017.03.13 by
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再次刷新金氏世界紀錄!這個德國機器人復原魔術方塊只用了0.637秒
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由全球領先的半導體製造商英飛凌打造的「Sub 1 Reloaded」,僅用0.637秒便復原了一個三階魔術方塊,並打破了自己先前創下的0.887秒金氏世界紀錄。

只要把眼睛挪開一秒,你就會錯過這歷史性的一刻:

全球領先的半導體製造商英飛凌(Infineon)推出了一台世界上最強大的微型計算器——「Sub 1 Reloaded」。

在德國慕尼黑電子展上,Sub 1 Reloaded僅用了0.637秒便復原了一個三階魔術方塊,並打破了自己先前創下的0.887秒金氏世界紀錄。

此前,人類的最高紀錄是由一名14歲男孩Feliks Zemdegs創下的4.73秒。

要知道,一個普通的三階魔術方塊的組合變化總數約為4.3 X10^19個,若將這個數量的標準大小魔術方塊鋪滿地球表面,可以累積275層,每層厚度約20公尺。

一個普通的三階魔術方塊組合數量卻很驚人。
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為何Sub1 Reloaded功能如此強大?是因為其內部含有許多微晶片,這些晶片就像電子版的神經、大腦、肌肉一般組成了一個完整的Sub1 Reloaded機器人。

只要按下按鈕,Sub1 Reloaded就會自動進入復原魔術方塊模式。
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首先,傳感器上的百葉窗被打開,電腦透過傳感器掃描圖像,這樣可以偵測魔術方塊是如何被打亂的。

其次,機器人的「大腦」微晶片透過演算法,在不到0.15毫秒的時間內得出最快的復原方式。

此後,機器人透過半導體微控制器將指令傳輸給六個機器臂,並由機器臂快速轉動魔術方塊,完成對魔術方塊的復原。

為了使轉動時間保持最小,設計Sub1 Reloaded的工程師Albert Breer特意製造了一個「速度立方體」,用以減少移動零件產生的摩擦力。

內置的微控制器使Sub 1 Reloaded能做出最少反應。
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從以上步驟可以看出,最關鍵的環節便是最後一步——利用微控制器指導機器人復原魔術方塊。

Sub1 Reloaded運用了英飛凌生產的微控制器。這個微控制器與無人車輔助駕駛系統中的控制器很相似,都能使機器能做出「最少反應」 (minimal reaction times)。

事實上,「最少反應」在自動駕駛中的作用比在復原魔術方塊中的作用更大。

高速率數據處理對於保證汽車的時鐘頻率實時處於200 MHz來說是必不可少的。因為只有具備了200 MHz的時鐘頻率,一輛車才能安全而順利地在某個障礙物前成功剎車。

因此,這個機器人在魔術方塊上的大獲成功,也會為工程師們改良自動駕駛技術以及晶片處理技術帶來一定的啟發。

魔術方塊之父厄爾諾·魯比克。
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42年前匈牙利教授厄爾諾·魯比克發明魔術方塊時,絕對想不到在短短1秒內便能復原魔術方塊。

值得一提的是,當初魯比克發明魔術方塊,僅僅是作為一種幫助學生增強空間思維能力的教學工具。但要使那些小方塊可以隨意轉動而不散開,不僅是個機械難題,還牽涉到木製的軸心、座和榫頭等。

直到魔術方塊在手時,他將魔術方塊轉了幾下後,才發現如何把混亂的顏色方塊復原竟是個有趣而且困難的問題。因此,魯比克決心大量生產這種玩具。魔術方塊在發明後不久就風靡世界。

除了對教育行業帶來深遠影響,魔術方塊也對科學研究產生了巨大推動力。截至目前,晶體學、晶體電子衍射、夸克以及基因學等多個領域的模型構建都曾藉鑑過三階魔術方塊。

而現在,你會發現,人工智慧技術的很多應用場景中也有了「魔術方塊」的身影。

本文授權轉載自:36 氪

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