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社会学家根据魔方对人类的影响和作用,将魔方列为上个世纪对人类影响较大的发明之列。由于魔方复位非常之难,所以魔方首先引起数学家的兴趣。随后有物理学家涉足魔方领域,现在,魔方成为人工智能领域首选的研究对象。
而粒度计算是新近兴起的人工智能研究领域的一个方向。关于粒度计算的研究吸引了众多的研究者。
本文运用粒度计算的相关知识,对魔方旋转的一些特性在现有的人工魔方求解方法基础上,基于粒度计算的思想利用计算机程序模拟人工求解魔方的方法,初步实现了魔方的计算机解。并对魔方计算机解给出了一些设想。
本文主要做了以下的工作:
(1)拆解并分析研究魔方结构,从而能从魔方旋转的表面现象看到魔方旋转的本质。随后建立魔方数学模型,用数学符号描述魔方的旋转和状态,从而为魔方能够被计算机所求解打下基础。
(2)本文的重点在于粒度计算理论在魔方计算机求解当中的应用。魔方还原问题从看似无从下手,到有许多好的解决办法,魔方还原算法的不断改进是一个重要因为。而还原算法改进的本质在于不同合理粒度的选取,本文从不同粒度层面上一一剖析了多种魔方还原算法,将人工解决魔方还原的办法用粒度计算的思想转化为计算机可执行化的算法。还给出一种智能魔方还原的设想。最后总结分析了选取合适粒度的重要性和用粒度计算理论解决具体问题的可行性,扩展了粒计算的应用领域,为魔方还原问题提出了新的思维方式。
(3)利用VC++2008集成开发环境,结合OpenGL技术,将计算机还原魔方的诸多算法思想包含在一个交互良好,操作简易的图形化界面内。并进行多次实验,验证对粒度计算魔方求解各算法效率理论上的判断。
本文将粒度计算的思想运用到计算机魔方求解当中。本文的计算机魔方求解方法和粒度计算的原则和策略有内在思想上的契合,可以说粒度计算理论更好地指导了计算机魔方解,而本文的计算机魔方解同时也扩展了粒度计算理论的应用领域。
遗传学通过研究果蝇取得了进步,计算机象棋、计算机围棋、机器人足球包括计算机魔方在内都可看做是人工智能的果蝇,目前有关人工智能的研究仍然处于初级阶段,研究人工智能的“果蝇”对将人工智能推向一个更光明前景具有重要的意义。