卡內基美隆大學研發AI系統 用文字指令就能設計穩固樂高結構

卡內基美隆大學的工程師與AI專家團隊開發出一款創新應用程式，能夠根據文字指令設計出穩固的標準樂高積木結構。這項突破性研究已發表在arXiv預印本伺服器上，研究團隊巧妙地改造了META開發的大型語言模型(LLM)，打造出這套全新系統。

現有的3D生成模型往往會設計出在現實世界中無法實現的結構，這些設計要麼無法抵抗重力，要麼存在連線問題。為瞭解決這個難題，研究團隊選擇以樂高積木作為研究物件。這種塑膠積木玩具不僅能激發兒童的創造力，更因其標準化特性成為理想的測試媒介。

研究團隊以META的LLaMA-3.2-1B-Instruct模型為基礎進行改造。他們將原本預測下一個單詞的功能，改為預測下一塊積木的擺放位置。同時加入獨立的數學運算模組，透過計算結構力與重力來確保物理穩定性。團隊還建立了一個包含47,000組穩固樂高結構的特徵資料庫，並利用另一套AI系統生成說明文字，用於訓練他們的模型。

這套系統採用遞迴式設計方法：先放置積木，接著測試是否會造成結構不穩；若發現問題就移除該積木，嘗試其他擺放方式。研究人員測試發現，若關閉回滾功能，僅有24%的設計能在現實中保持穩固；啟用後，成功率大幅提升至98.8%。團隊後續還為系統增加了色彩與紋理的設計能力。

為了進一步驗證系統效能，研究人員使用兩臺可程式設計機器人，按照AI生成的設計圖實際搭建樂高結構，同時也手工組裝了部分樣本。結果顯示，這套系統能創造出各式各樣穩固的樂高結構。與其他3D物件生成AI系統相比，這套方案的穩固結構產出率明顯更高。

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