Chuyện gì vậy? 4 cậu sinh viên này vừa đánh bại cả tập đoàn Mitsubishi của Nhật Bản, để tạo ra robot giải Rubik nhanh nhất lịch sử thế giới: Chỉ mất 0,103 giây – chưa đầy nửa cái chớp mắt

Bất kỳ ai sở hữu một chiếc ô tô của Mitsubishi đều biết tập đoàn này không chỉ sản xuất ô tô.

Được thành lập từ năm 1870, 2 năm sau cuộc Duy tân Minh Trị, Mitsubishi đã phát triển từ một hãng vận tải biển trở thành một trong những tập đoàn đa ngành lớn mạnh nhất Nhật Bản.

Ngay từ Thế chiến II, họ đã chế tạo được tàu thủy, tàu sân bay và cả máy bay chiến đấu. Mitsubishi sau đó cũng làm vệ tinh, động cơ tên lửa, và đến tận bây giờ vẫn sản xuất cánh và thân máy bay cho cả Airbus lẫn Boeing.

Nói vậy để biết trình độ các kỹ sư người Nhật ở Mitsubishi giỏi cỡ nào. Năm ngoái, họ đã thao diễn cho cả thế giới thấy kỹ thuật cơ khí tinh vi của người Nhật, khi tạo ra cỗ máy robot giải Rubik chỉ trong vòng 0,305 giây:

Để hình dung, 0,305 giây chỉ nhỉnh hơn một cú nháy mắt của con người một chút.

Nạp một khối Rubik vào robot của Mitsubishi, và nó sẽ giải xong bài toán đó khi bạn chưa kịp nhìn và phải thốt lên “Chuyện gì vậy”.

Khi bạn kịp thốt lên “Chuyện gì vậy” thì robot của Mitsubishi đã lại xáo trộn và giải xong khối Rubik đó lần thứ hai.

Với thành tích này, Sách kỷ lục Guinness Thế giới năm 2024 đã phải công nhận robot của các kỹ sư tại Mitsubishi là cỗ máy giải Rubik nhanh nhất lịch sử hành tinh.

Thế nhưng chưa đầy một năm sau, danh hiệu này đã bị đánh bại bởi 4 cậu sinh viên người Mỹ:

Matthew Patrohay, Junpei Ota, Aden Hurd và Alex Berta, đến từ Trường Kỹ thuật Điện và Máy tính Elmore Family (ECE) thuộc Đại học Purdue đã tạo ra được một cỗ máy giải Rubik chỉ trong vòng 0,103 giây – không chỉ chiến thắng mà còn bỏ xa các kỹ sư tại Mitsubishi khi rút ngắn thời gian xuống 3 lần.

“Chúng em đã giải quyết khối Rubik trong 103 mili giây”, Matthew đại diện nhóm cho biết. “Một cái chớp mắt của con người mất khoảng 200-300 mili giây. Vì vậy, trước khi mọi người nhận ra khối Rubik đang di chuyển thì chúng em đã giải xong nó”.

Đoạn video ghi lại khoảnh khắc robot – được đặt tên là Purdubik’s Cube – hoạt động chắc chắn sẽ khiến bạn không khỏi kinh ngạc. Toàn bộ thao tác của nó chỉ diễn ra trong chưa đầy một cú chớp mắt, nhanh đến mức người xem gần như không kịp nhìn thấy gì.

Chỉ khi làm chậm video xuống hàng chục nghìn lần, sự mượt mà và chính xác đến từng phần nghìn giây của cỗ máy mới thật sự hiện rõ.

Trong đó, Purdubik’s Cube sử dụng một hệ thống cảm biến thị giác để phát hiện màu sắc của từng ô Rubik. Một thuật toán được các sinh viên tại Purdue lập trình sẽ tìm ra lời giải tối ưu hóa.

Các sinh viên sau đó đặt hàng linh kiện robot từ Kollmorgen, một tập đoàn đa quốc gia đặt trụ sở tại Mỹ chuyên sản xuất máy công nghiệp, để chế tạo hệ thống giải Rubik cơ học.

Họ đã liên tục phải tinh chỉnh hệ thống này để nó đạt được khả năng tăng tốc, giảm tốc và xoay hiệu quả, với độ chính xác đến mức mili giây.

Nak-seung Patrick Hyun, phó giáo sư ngành kỹ thuật điện và máy tính tại Đại học Purdue, đồng thời là người hướng dẫn nhóm sinh viên cho biết:

“Thành tựu này không chỉ là phá vỡ kỷ lục, mà còn mở rộng ranh giới những gì mà một hệ thống nhân tạo có thể làm. Nó sẽ đưa chúng ta đến gần hơn với việc hiểu các hệ thống phối hợp điều khiển cực nhanh được tìm thấy trong tự nhiên như cách mắt loài ruồi xử lý chuyển động, hay phản xạ thần kinh của con người”.

Để hình dung được bước tiến của nhóm sinh viên tại Đại học Purdue, chúng ta phải nhìn lại hơn một thập kỷ trong sách Kỷ lục Guinness Thế giới về thời gian giải Rubik của robot:

Năm 2009, kỷ lục là 1 phút 4 giây (được thiết lập bởi Peter Redmond, Ireland)

Năm 2011, kỷ lục là 5,27 giây (được thiết lập bởi Mike Dobson và David Gilday, Anh)

Năm 2014, kỷ lục là 3,25 giây (được thiết lập bởi Mike Dobson và David Gilday, Anh)

Năm 2015, kỷ lục là 2,39 giây (được thiết lập bởi Zackary Gromko, Mỹ)

Năm 2016, kỷ lục là 0,9 giây (được thiết lập bởi Jay Flatland & Paul Rose; Albert Beer, Đức)

Năm 2018, kỷ lục là 0,38 giây (được thiết lập bởi Ben Katz và Jared Di Carlo, Mỹ)

Năm 2024, kỷ lục là 0,305 giây (được thiết lập bởi Trung tâm Kỹ thuật Sản xuất Linh kiện, Tập đoàn Mitsubishi Electric, Nhật Bản)

Năm 2025, kỷ lục là 0,103 giây (được thiết lập bởi Matthew Patrohay, Junpei Ota, Aden Hurd và Alex Berta tại Đại học Purdue, Mỹ)

Một thập kỷ trước, khi các kỹ sư người Đức chế tạo được một robot giải Rubik với tốc độ dưới 1 giây, họ đã từng nghĩ giới hạn này là không thể vượt qua. Thế nhưng, các đội mới tại Mỹ và Nhật sau đó đã khiến cả thế giới phải bất ngờ.

Bây giờ, giới quan sát đang chờ đợi liệu giới hạn 0,1 giây mà đội Đại học Purdue thiết lập có phải là mốc mà các cỗ máy nhân tạo không thể vượt qua được hay không?

Về phần mình, Matthew cho biết cậu đã ấp ủ ý tưởng chế tạo robot giải Rubik từ thời trung học. Sau khi xem video một robot của Viện Công nghệ Massachuttset (MIT) giải Rubik trong 380 mili giây, “em nghĩ đây là một dự án siêu ngầu. Một ngày nào đó em nghĩ mình cũng muốn làm được điều đó”, cậu nói.

Một chương trình giáo dục hợp tác của Đại học Purdue sau đó đã kết nối Matthew với ba người còn lại trong nhóm. Mỗi người có một chuyên môn khác nhau như lập trình, cơ kỹ thuật, điều khiển tự động hóa.

“Nhóm Purdubik’s Cube là một ví dụ điển hình về cách Đại học Purdue kết hợp các thuật toán, robot và điều khiển để đạt được những kỳ tích lớn về mặt kỹ thuật”, Shreyas Sundaram, một giáo sư tại Trường Kỹ thuật Điện và Máy tính Elmore Family (ECE) thuộc Đại học Purdue cho biết.

Ông cũng nhắc lại truyền thống của ECE, ngôi trường từng là cái nôi kỹ thuật đã cung cấp những sinh viên và kỹ sư giỏi nhất tham gia vào dự án Apollo của NASA trong thập niên 1960.

Vì vậy, không có gì quá ngạc nhiên khi ngày hôm nay, các sinh viên của ECE có thể đánh bại được cả những kỹ sư giỏi nhất của Mitsubishi tại Nhật Bản.

“Hãy chọn những sinh viên xuất sắc, trao cho họ các công cụ và cơ hội, và họ sẽ khiến bạn kinh ngạc”, giáo sư trưởng khoa Milind Kulkarni tại ECE nói.

“Trong chưa đầy một năm, 4 sinh viên bậc đại học của ECE đã phá vỡ được kỷ lục do một đội ngũ kỹ sư đẳng cấp thế giới tại Mitsubishi lập ra. Tôi luôn nói rằng chúng tôi có những sinh viên ECE giỏi nhất cả nước — và lần này, họ đã chứng minh điều đó. Không gì có thể khiến tôi tự hào hơn được nữa”.