Depuis son invention par un architecte hongrois en 1974, le Rubik's Cube a froncé les sourcils de beaucoup de ceux qui ont essayé de le résoudre, mais le casse-tête logique 3-D n'est pas à la hauteur d'un système d'intelligence artificielle créé par des chercheurs de l'Université de Californie, Irvine.

DeepCubeA, un algorithme d'apprentissage par renforcement profond programmé par des informaticiens et mathématiciens de l'UCI, peut trouver la solution en une fraction de seconde, sans aucune connaissance spécifique du domaine ou encadrement dans le jeu par des humains. Ce n'est pas une tâche simple étant donné que le cube a des chemins d'achèvement se chiffrant en milliards mais un seul état d'objectif - chacun des six côtés affichant une couleur unie - qui ne peut apparemment pas être trouvé par des mouvements aléatoires.

Pour une étude publiée aujourd'hui dans Nature Machine Intelligence , les chercheurs ont démontré que DeepCubeA résolvait 100 pour cent de toutes les configurations de test, trouver le chemin le plus court vers l'état cible environ 60 % du temps. L'algorithme fonctionne également sur d'autres jeux combinatoires tels que le puzzle de tuiles coulissantes, Lumières éteintes et Sokoban.

"L'intelligence artificielle peut vaincre les meilleurs joueurs d'échecs et de go humains du monde, mais certaines des énigmes les plus difficiles, comme le Rubik's Cube, n'avait pas été résolu par les ordinateurs, nous avons donc pensé qu'ils étaient ouverts aux approches d'IA, " a déclaré l'auteur principal Pierre Baldi, Professeur émérite d'informatique UCI. "La solution du Rubik's Cube est plus symbolique, pensée mathématique et abstraite, Ainsi, une machine d'apprentissage en profondeur capable de résoudre un tel casse-tête est en train de devenir un système capable de penser, raison, planifier et prendre des décisions."

Les chercheurs étaient intéressés à comprendre comment et pourquoi l'IA a agi et combien de temps il a fallu pour perfectionner sa méthode. Ils ont commencé par une simulation informatique d'un puzzle terminé, puis ont brouillé le cube. Une fois le code en place et en cours d'exécution, DeepCubeA formé en isolement pendant deux jours, résoudre une série de combinaisons de plus en plus difficiles.

"Il a appris tout seul, " a noté Baldi.

Il y a quelques personnes, en particulier les adolescents, qui peut résoudre le Rubik's Cube à la va-vite, mais même ils prennent environ 50 mouvements.

"Notre IA prend environ 20 mouvements, la plupart du temps en le résolvant en un minimum d'étapes, " Baldi a dit. " Juste là, vous pouvez voir que la stratégie est différente, donc ma meilleure supposition est que la forme de raisonnement de l'IA est complètement différente de celle d'un humain."

L'informaticien chevronné a déclaré que le but ultime de projets comme celui-ci est de construire la prochaine génération de systèmes d'IA. Qu'ils le sachent ou non, les gens sont touchés par l'intelligence artificielle chaque jour via des applications telles que Siri et Alexa et des moteurs de recommandation fonctionnant dans les coulisses de leurs services en ligne préférés.

"Mais ces systèmes ne sont pas vraiment intelligents, ils sont fragiles, et vous pouvez facilement les casser ou les tromper, " Baldi a déclaré. "Comment pouvons-nous créer une IA avancée qui est plus intelligente, plus robuste et capable de raisonnement, comprendre et planifier? Ce travail est un pas vers cet objectif ambitieux. »