世界上最神奇的魔方?作者| 青遲編輯| 傅博,今天小編就來聊一聊關于世界上最神奇的魔方?接下來我們就一起去研究一下吧!
作者| 青遲
編輯| 傅博
隻要把眼睛挪開一秒,你就會錯過這曆史性的一刻:
全球領先的半導體制造商英飛淩(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秒便複原了一個三階魔方,并打破了自己先前創下的0.887秒吉尼斯世界紀錄。
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,一個普通的三階魔方的組合變化總數約為 4.3 X10^19 個,若将這個數量的标準大小魔方鋪滿地球表面,可以累積 275 層,每層厚度約 20 米。
一個普通的三階魔方組合數量卻很驚人
為何Sub1 Reloaded功能如此強大?是因為其内部含有許多微芯片,這些芯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。
隻要按下按鈕,Sub1 Reloaded就會自動進入複原魔方模式。
首先,傳感器上的百葉窗被打開,電腦通過傳感器掃描圖像,這樣可以偵測魔方是如何被打亂的。
其次,機器人的“大腦”微芯片通過算法,在不到0.15毫秒的時間内得出最快的複原方式。
此後,機器人通過半導體微控制器将指令傳輸給六個機器臂,并由機器臂快速轉動魔方,完成對魔方的複原。
為了使轉動時間保持最小,設計Sub1 Reloaded的工程師Albert Breer特意制造了一個“速度立方體”,用以減少移動部件産生的摩擦力。
内置的微控制器使Sub 1 Reloaded能做出最少反應
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複原魔方。
Sub1 Reloaded運用了英飛淩生産的微控制器。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複原魔方中的作用更大。
高速率數據處理對于保證汽車的時鐘頻率實時處于200 MHz來說是必不可少的。因為隻有具備了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刹車。
因此,這個機器人在魔方上的大獲成功,也會為工程師們改良自動駕駛技術以及芯片處理技術帶來一定的啟發。
魔方之父厄爾諾·魯比克
42年前匈牙利教授厄爾諾·魯比克發明魔方時,絕對想不到在短短1秒内便能複原魔方。
值得一提的是,當初魯比克發明魔方,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随意轉動而不散開,不僅是個機械難題,還牽涉到木制的軸心,座和榫頭等。
直到魔方在手時,他将魔方轉了幾下後,才發現如何把混亂的顔色方塊複原竟是個有趣而且困難的問題。因此,魯比克決心大量生産這種玩具。魔方在發明後不久就風靡世界。
除了對教育行業帶來深遠影響,魔方也對科學研究産生了巨大推動力。截至目前,晶體學、晶體電子衍射、誇克以及基因學等多個領域的模型構建都曾借鑒過三階魔方。
而現在,你會發現,人工智能技術的很多應用場景中也有了“魔方”的身影。
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