Desde sua invenção por um arquiteto húngaro em 1974, o cubo de Rubik franziu as sobrancelhas de muitos que tentaram resolvê-lo, mas o quebra-cabeça lógico 3-D não é páreo para um sistema de inteligência artificial criado por pesquisadores da Universidade da Califórnia, Irvine.

DeepCubeA, um algoritmo de aprendizado de reforço profundo programado por cientistas da computação e matemáticos da UCI, pode encontrar a solução em uma fração de segundo, sem qualquer conhecimento de domínio específico ou treinamento no jogo de humanos. Esta não é uma tarefa simples, considerando que o cubo tem caminhos de conclusão na casa dos bilhões, mas apenas um estado de objetivo - cada um dos seis lados exibindo uma cor sólida - que aparentemente não pode ser encontrado por meio de movimentos aleatórios.

Para um estudo publicado hoje em Nature Machine Intelligence , os pesquisadores demonstraram que DeepCubeA resolveu 100 por cento de todas as configurações de teste, encontrar o caminho mais curto para o estado de meta cerca de 60% das vezes. O algoritmo também funciona em outros jogos combinatórios, como o quebra-cabeça deslizante, Luzes apagadas e Sokoban.

"A inteligência artificial pode derrotar os melhores jogadores humanos de xadrez e Go do mundo, mas alguns dos quebra-cabeças mais difíceis, como o cubo de Rubik, não foi resolvido por computadores, então pensamos que eles estavam abertos para abordagens de IA, "disse o autor sênior Pierre Baldi, UCI Distinguished Professor of Computer Science. “A solução para o Cubo de Rubik envolve mais simbólicos, pensamento matemático e abstrato, então, uma máquina de aprendizado profundo que pode decifrar esse quebra-cabeça está cada vez mais perto de se tornar um sistema que pode pensar, razão, planejar e tomar decisões. "

Os pesquisadores estavam interessados ​​em entender como e por que a IA fazia seus movimentos e quanto tempo demorava para aperfeiçoar seu método. Eles começaram com uma simulação de computador de um quebra-cabeça completo e, em seguida, embaralharam o cubo. Uma vez que o código estava no lugar e em execução, DeepCubeA treinou isoladamente por dois dias, resolver uma série de combinações cada vez mais difíceis.

"Aprendeu por conta própria, "Baldi observou.

Há algumas pessoas, particularmente adolescentes, que pode resolver o Cubo de Rubik rapidamente, mas mesmo eles levam cerca de 50 movimentos.

"Nossa IA leva cerca de 20 movimentos, na maioria das vezes resolvendo-o no número mínimo de etapas, "Baldi disse." Bem ali, você pode ver que a estratégia é diferente, então, meu melhor palpite é que a forma de raciocínio da IA ​​é completamente diferente da humana. "

O veterano cientista da computação disse que o objetivo final de projetos como este é construir a próxima geração de sistemas de IA. Quer eles saibam ou não, as pessoas são tocadas por inteligência artificial todos os dias por meio de aplicativos como Siri e Alexa e mecanismos de recomendação que trabalham nos bastidores de seus serviços online favoritos.

"Mas esses sistemas não são realmente inteligentes; eles são frágeis, e você pode facilmente quebrá-los ou enganá-los, "Baldi disse." Como podemos criar IA avançada que é mais inteligente, mais robusto e capaz de raciocinar, compreensão e planejamento? Este trabalho é um passo em direção a este objetivo robusto. "