走迷宮，你能快過迷宮鼠嗎？

華杉

電腦鼠走迷宮比賽

第38屆全日本電腦鼠公開賽現(xiàn)場

原來，這種機(jī)械老鼠名叫“電腦鼠”，是一種智能行走裝置。電腦鼠走迷宮比賽始于20世紀(jì)70年代末，在世界各地都會舉行，但最有名的當(dāng)屬全日本電腦鼠公開賽。這些靈活的“老鼠”是完全自主行動的機(jī)器人，設(shè)計者不能使用遙控設(shè)備控制它們，電腦鼠必須在沒有外界幫助的情況下，從預(yù)定的起始位置出發(fā)，通過不斷嘗試，找到通往迷宮終點的路線， 到達(dá)終點用時最短的電腦鼠獲勝。

碰壁了？自己解決

電腦鼠由參賽者設(shè)計，但在正式比賽之前，迷宮的內(nèi)部構(gòu)造處于保密狀態(tài)，參賽者無法提前幫助電腦鼠模擬走迷宮的正確路線;而電腦鼠不像賽場觀眾那樣可以看到迷宮全局，因此，它們在走迷宮之前，完全不知道迷宮的布局，就像我們在現(xiàn)實中走大型迷宮一樣。如果它們在前進(jìn)時碰壁了，就需要記錄下該點的位置信息，然后調(diào)整到另一個方向，繼續(xù)前進(jìn)，同時繪制迷宮路線圖。電腦鼠就這樣在多次試錯后，找到從起點到終點的最佳路線。有了路線，電腦鼠就能直達(dá)迷宮終點。

這只老鼠身懷“三甲”

電腦鼠其實就是一種智能機(jī)器人，它們能參加比賽，必須具備三個部分：第一是驅(qū)動電機(jī)，它能提供穩(wěn)定而快速的行走能力，不然電腦鼠在遇到轉(zhuǎn)角時，會因為轉(zhuǎn)彎角度過大或太小而拖延行走時間;第二是傳感器，它就像人的眼睛，能讓電腦鼠感知墻壁和路線的具體方位;第三是最重要的記憶和分析系統(tǒng)，像大腦一樣，這個系統(tǒng)必須將所有走過的路一一記下，并整理出一條最佳路線，以避開不必要的路段。

電腦鼠大賽比拼的不僅是動力裝置的靈活性，更是程序的優(yōu)劣，考驗設(shè)計者能否寫出使電腦鼠達(dá)到最優(yōu)計算能力的程序。

破記錄的最強電腦鼠

全日本電腦鼠公開賽會定期將參賽作品一一展出。

每年的全日本電腦鼠公開賽上都有上百支來自世界各國的隊伍前來參賽。參賽者主要是中學(xué)生、大學(xué)生和職業(yè)選手，其中職業(yè)選手的實力最強。目前該比賽的世界紀(jì)錄保持者是新加坡的大學(xué)老師黃明吉，他設(shè)計的電腦鼠以3.921秒的成績奪得2011年全日本電腦鼠公開賽的冠軍，至今無人能敵。3.921秒有多快？你還沒看清楚怎么回事，它就“唰”地一下到達(dá)終點了。

真老鼠的走迷宮實驗

多重T型迷宮

別以為只有電腦鼠能走迷宮，真老鼠也能！從20世紀(jì)初開始，許多科學(xué)家就將老鼠用于迷宮實驗，以此研究老鼠的空間學(xué)習(xí)和記憶能力。實驗的迷宮各不相同，比較著名的有T型迷宮、多重T型迷宮、Y型迷宮、輻射臂迷宮等。其中，多重T型迷宮對老鼠來說最有難度，有很多死角。研究人員將一些老鼠放在沒有食物的迷宮里，讓它們自由地穿梭;接著將食物放在迷宮的某個位置，測試?yán)鲜笤趯ふ沂澄锿局羞M(jìn)入死角的犯錯次數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，走過迷宮的老鼠平均只犯錯5次，沒走過的老鼠平均犯錯15次左右，這說明老鼠在探索的過程中產(chǎn)生了對迷宮路線的記憶，形成一幅“認(rèn)知地圖”。