Интересные факты про кубик Рубика
Нет известнее головоломки, чем кубик Рубика (его ещё ошибочно называют «кубик-рубик»). С момента появления эта игрушка завладела умами не только детей, но и взрослых. Каждый год проводятся соревнования на скорость сборки разноцветных граней. Установлен новый рекорд по сборке кубика Рубика – 22-летний австралиец Феликс Земдегс справился с этой задачей за 4,22 секунды. А теперь рассмотрим интересные факты про кубик Рубика.
1. Кубик Рубика изобрёл венгерский скульптор и преподаватель архитектуры Эрнё Рубик в 1974 году. В последнее время автор головоломки занимается разработкой видеоигр.
2. Эрнё Рубик потратил целый месяц, когда сам впервые пытался собрать кубик Рубика.
3.Кубик Рубика имеет 6 граней, 12 рёбер, 8 углов и образован из 26 мелких деталей. Игрок ориентируется по цвету центрального элемента на каждой грани.
4. Любая цветовая комбинация в классическом кубике Рубика может быть достигнута менее чем за 20 ходов.
5. Кубик Рубика имеет 43 252 003 274 489 856 000 возможных перестановок. В рамках человеческого мышления такая величина – практически бесконечность.
6. Везение вам не поможет. Если игрок совершает перестановку один раз в секунду – ему понадобится 4200 триллионов лет, чтобы перебрать все возможные конфигурации.
7. Мировые рекордсмены прошлых лет – Патрик Понс (всего 15 лет) (4,69 секунд), Лукас Еттер (4,90 секунд), Колин Бернс (5,25 секунд), Мэтс Волк (5,55 секунд). Все они использовали метод Фридрих. Но он вовсе не так прост: существует около 120 алгоритмов для решения головоломки по этому методу.
8. Обычный человек редко задумывается о том, что скорость сборки зависит не только от метода: кубик должен быть качественным и заранее смазанным, потому как время идёт на доли секунд.
9. Игрушка оказалась очень популярной: за всё время продано около 450 миллионов кубиков Рубика. Каждый шестой человек в мире уже нашёл алгоритм для решения этой задачи.
10. Быстрее всех с головоломкой справился робот – ему удалось решить задачу за 0,38 секунды. Компьютер определил расстановку деталей головоломки и за доли секунды высчитал оптимальное решение.
Если поставить себе задачу, то у Вас обязательно получится собрать кубик Рубика, тем более в интернете представлено большое количество алгоритмов для решения головоломки. Удачи и никогда не сдавайтесь!
Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/egocreo/interesnye-fakty-pro-kubik-rubika-5c3c5623075a8d00b09ae054
Рубик о кубике: как гениальный изобретатель подсадил весь мир на свою головоломку
Создатель кубика Рубика рассказал о своей жизни и секретах изобретения одной из самых известных головоломок всех времён и народов.
С самого детства Эрно Рубик , уроженец социалистической Венгрии, обожал различные головоломки. Но с годами любовь к решению непростых задач сменилась любовью к самим вопросам. Эрно, по его собственному признанию «Ленте ру», понял, что «придумать новый вопрос гораздо сложнее, чем ответить на уже заданный».
Эту идею венгр принёс в свою преподавательскую деятельность. Его курс лекций «Исследование формы» в Академии прикладных искусств и ремесел открывал студентам возможность творить без каких-либо ограничений: они создавали различные образы и формы, у которых не было заданных функций – так развивалось пространственное мышление учеников.
Но пространственное мышление учителя тоже не сидело на месте, так что однажды Эрно понял, какими неограниченными возможностями обладает одна из самых простых объёмных фигур – куб. Можно сказать, что кубик Рубика появился на свет как обычное пособие для студентов.
Сам Эрно не мог не проявлять интереса к собственному изобретению, так что свой первый кубик он усердно собирал в течение нескольких месяцев. Хотя сейчас этот результат мало кого удивит: первый рекорд творца побит в обе стороны.
Так, один англичанин потратил на загадку целых 26 лет! С другой стороны, о скоростной сборке кубика люди тоже не забыли, превратив это развлечение в настоящее соревнование. Даже интервью с Эрно проходило на первом чемпионате мира по спидкубингу Red Bull Rubic’s Cube. К слову, один из участников этого турнира умудрился собрать кубик за 5 секунд на глазах у изумлённой публики.
Эрно объяснил небывалую скорость решения его головоломки: «Чтобы собрать кубик с такой скоростью из любого положения, нужно помнить очень много различных алгоритмов сборки и иметь большую практику. Необходимо узнать положение кубика и как можно быстрее понять, какой именно алгоритм будет наиболее эффективен при сборке именно из этой позиции. А дальше вы просто не должны ошибаться».
При этом изобретатель в скоростном собирании собственного кубика не участвует, хотя всё равно может показать впечатляющий результат – ему требуется всего одна минута на решение головоломки!
Об истории появления кубика на мировых рынках Эрно тоже не забыл рассказать: «В 1977 году я получил венгерский патент. А перед Рождеством 1978 года один небольшой кооператив в Будапеште начал выпуск «Волшебного кубика», так он тогда назывался. В 1980 году лицензию на выпуск кубика Рубика купила одна немецкая компания. Они выпустили около миллиона штук и вложились в рекламу. Дело пошло».
Популярность кубика выросла настолько, что его изобретатель стал первым законным миллионером восточноевропейского социалистического блока, а СССР потратила на его творение немыслимую по тем временам сумму: три миллиона долларов!
Любовь к игрушке Эрно не угасла до сих пор. Вот уже и чемпионат по скоростной сборке проводят, а в сети блуждают сотни видео с различными вариантами решения кубика-головоломки. Кто-то собирает его с закрытыми глазами, кто-то – прыгая с парашютом. Совершенно сумасшедших открытий здесь немало, признаётся Эрно, который сам успел посмотреть около 80 различных вариантов сборки во всемирной паутине.
По мнению создателя, его изобретение сможет пережить даже новых конкурентов на игровом рынке: видеоигры, виртуальную реальность и соцсети. Весь секрет в том, что сборка кубика требует от человека очень хорошей моторики и отличного пространственного мышления. В этом плане, говорит Эрно, кубик объединяет в себе цифровой и аналоговый мир.
При этом у кубика может и получилось повлиять на весь игровой мир, но своего создателя он никак не изменил. Конечно, Эрно пришлось проводить немало времени вместе с собственным творением: тысячи лекций, выставок и ярмарок заставляли его постоянно оставаться рядом с кубиком. Но это совсем не повлияло на личную жизнь Рубика. Он всё также любит свой сад с кактусами и другими растениями, читает много научной фантастики и устраивает парусные путешествия по озеру Балатон.
А сам кубик, помимо своей вполне осязаемой и понятной истории, скрывает в себе немного мистики: «Я уже говорил об этом раньше. Обратите внимание, каждая грань кубика состоит из 3х3 слоев, а число три обладает особым смыслом, выражающимся во многих связях между человеком и природой: мать — отец — ребенок, рождение — жизнь — смерть, созидание — сохранение — разрушение, рай — земля — ад», — раскрывает сверхъестественные тайны своего кубика Эрно Рубик.
Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/moi-goda.ru/rubik-o-kubike-kak-genialnyi-izobretatel-podsadil-ves-mir-na-svoiu-golovolomku-5bc568e12667aa00ab8cb187
Язык вращения кубика Рубика 3х3
Для последующего изучения скоростного метода Джессики Фридрих и других методов сборки, вам понадобится знание международного языка вращений.
К сожалению, а может к счастью, всё в жизни усложняется и ускоряется.
На смену новичковому методу сборки приходит Фридирих метод, а на смену картинкам со стрелочками, приходят буквенные обозначения движений кубика Рубика 3х3.
Буквенное обозначение сторон кубика Рубика
Для легкого запоминания и понимания языка движений кубика Рубика 3х3, надо знать какой буквой обозначается каждая сторона кубика.
На иллюстрации ниже, мы стрелочками показали каждую сторону кубика 3 на 3, и обозначили какой английской буквой она обозначается в языке формул.
На картинке изображен кубик 3 на 3 с буквенными обозначениями сторон.
Теперь небольшая расшифровка буквенного обозначения каждой из сторон кубика.
- F (front) — фронтальная сторона кубика.
- B (back) — задняя (тыльная) сторона.
- L (left) — левая сторона.
- R (right) — правая сторона.
- U (up) — верхняя сторона.
- D (down) — нижняя сторона.
С буквами разобрались. Теперь переходим к вращениям.
Движения сторон кубика Рубика
В международном языке вращения всемирной ассоциации спидкубинга (WCA) присутствуют обозначения таких вращений как:
- Среднего слоя.
- Стороны вместе со средним слоем.
- Повороты слоев два раза.
- Поворот всего кубика — перехват, на 90 и 180 градусов.
Но мы решили не раздувать статью и дать минимум движений, которые используются в скрамблах и формулах.
Скрамбл (от английского слова Scramble), это последовательность движений, записанная на языке вращения, по которой кубик запутывается.
Пример скрамбла последнего мирового рекорда по сборке 3х3: F U2 L2 B2 F’ U L2 U R2 D2 L’ B L2 B’ R2 U2
Как вы видите, в приведенном примере присутствуют только большие буквы с цифрой и штрихом.
Простое пояснение языка вращений:
Заглавной буквой обозначается поворот стороны кубика по часовой стрелке на 90 градусов.
Цифра «2» рядом с буквой обозначает, поворот стороны на 180 градусов.
Штрих рядом с буквой, обозначает поворот против часовой стрелке.
Пояснение: по часовой и против часовой стрелке.
Отдельно нужно остановиться на том, какими критериями надо пользоваться (на начальном этапе), чтобы понять в какую сторону крутить грани кубика.
С фронтальной стороной (та что смотрит на вас) все как на часах. По часовой и против часовой.
А вот как быть с тыльной, или нижней стороной кубика?
Всё просто! Представьте, что вы повернули к себе тыльную сторону, и покрутите её по часовой и против часовой стрелки.
Надеемся, что не запутали Вас.
Просмотрите иллюстрации ниже и всё, что написано выше, уляжется в голове.
Язык сборки кубика в картинках
Смотрим на картинки и описание рядом с ними. Запоминаем. И вы уже профи в языке вращений.
F — фронт кубика по часовой стрелке.
F` — фронт куба против часовой стрелки.
Не используется!
B — задняя (тыльная) сторона по часовой.
B` — задняя (тыльная) сторона кубика против часовой.
L — левая сторона по часовой стрелке.
L` — левая сторона кубика против часовой стрелки.
R — правая сторона по часовой.
R`- правая против часовой.
U — верхний слой кубика, так называемую шапку, по часовой стрелке.
U` — верхний слой кубика против часовой.
D — нижний слой кубика Рубика 3х3 по часовой стрелке.
D` — нижний слой кубика Рубика 3 на 3 против часовой.
Повороты всего кубика
Штрих или его отсутствие говорит о направлении вращения, а двойка после буквы обозначает двойной поворот (180°).
- x — весь куб вращается по часовой стрелке, если смотреть со стороны правой грани,
- x’ — против часовой, если смотреть на куб со стороны правой грани.
- y — весь куб по часовой (смотрим на куб сверху),
- y’ — против часовой (если смотреть сверху).
- z — весь куб по часовой (смотрим со стороны фронтальной грани),
- z’ — то же — против часовой.
Источник статьи: http://sobrat-kubik.ru/fridrih/12-yazyk-kubika-3×3.html
Как собрать кубик Рубика и не умереть. Сейчас научим
Кажется, что Кубик Рубика существовал всегда. Однако его изобрел в 1975 году венгерский скульптор Эрнё Рубик, а головоломке понадобилось меньше 50 лет, чтобы завоевать мир.
Шутка ли: по всему миру продано 450 миллионов копий головоломки, как официальных, так и поддельных (оригинал запатентован, поэтому выпускается определенными тиражами).
Такой популярности не добивались не то что спиннеры. Вероятно, кубик Рубика может поспорить с шахматами и другими древнейшими играми-головоломками-таймкиллерами.
Почему кубик Рубика стал таким популярным?
Секрет популярности прост: кубик Рубика является детской игрушкой только на первый взгляд. На деле это серьезная математическая задача по комбинаторике, воплощенная в форме.
Что такое кубик Рубика известно всем. Что такое собрать его? Это означает привести его в исходное состояние, когда каждая грань заполнена одним цветом. Для этого необходимо менять местами раскрашенные квадраты до полного успеха.
Каждый отдельный случай — одно из 43 252 003 274 489 856 000 состояний кубика Рубика. Ещё раз, округленно: 43,3 18 , или чуть больше 43 квинтиллионов различных вариантов. Каждый может участвовать в конкретном решении.
С учетом центральных элементов, число возможных вариантов текущего состояния кубика Рубика равно 88,5*10 21 . Архив интернета на март 2019 года составляет 45*10 15 байт, или 45 петабайт.
По этой причине у кубика нет однозначного решения: оно требует слишком объемных расчетов, и подчиняется только комбинаторике как подразделу математической статистики. Впрочем, вероятность той или иной конфигурации можно оценить.
Поскольку элементы повторяемы, и для сбора головоломки достаточно собрать по цвету все грани, возможно создать алгоритм, который приведет к правильному решению.
Огромное число возможных решений привело к тому, что все существующие алгоритмы срабатывают только для бОльшей части (80-98%) начальных состояний. Иногда их приходится комбинировать.
Тем не менее, существуют наиболее распространенные, простые и понятные без серьезных математических выкладок (хотя совсем без них не обойдется): именно они позволяют собирать затейливую головоломку чаще всего.
Как умные люди собирают кубик Рубика?
Для сборки или приведения кубика к виду с гранями одного цвета существует несколько официально разработанных методик:
Последний гарантирует, что кубик рано или поздно будет собран и достаточно прост в освоении. Поэтому его сегодня и рассмотрим, оставив прочие варианты для фанатов.
Важно: если кубик упал и рассыпался, то неправильный «ремонт» приведет к невозможности собрать головоломку.
Для ускорения процесса можно воспользоваться Решателем кубика Рубика. Помогает, хотя в некоторых случаях предложенные компьютером варианты не приведут к положительному итогу.
Из чего состоит кубик Рубика. Важно знать, прежде чем собирать
Внутри кубика Рубика прячется крестовидный каркас, на котором закреплены подвижные и статичные элементы головоломки.
- Центры — 6 шт. Один цвет, всегда остаются на своем месте.
- Ребра — 12 шт. Крайние элементы с двумя цветами.
- Углы — 8 шт. Угловые элементы с тремя цветами.
- Грань — совокупность 9 элементов, которые можно вращать одновременно.
Для записи алгоритмов используют упрощенные наименования базовых элементов, которые определяются наблюдателем (человеком, который проводит сборку) относительно самого себя:
- Ф — фасад
- Т — тыл
- П — правая грань
- Л — левая грань
- В — верх
- Н — низ
- С — средний слой
В формуле каждый символ соответствует повороту указанного элемента на 90° по часовой стрелке: Ф, Т, П, Л, В, Н. Поворот против часовой определяет штрих: Ф’, Т’, П’, Л’, В’, Н’. Цифра после буквы обозначает количество повторов операции.
Пример: формула НП’Ф’В2
1. Повернуть нижнюю грань на 90° по часовой (вправо).
2. Повернуть правую грань на 90° против часовой (на себя).
3. Повернуть фасадную грань на 90° против часовой.
4. Повернуть правую грань на 90° по часовой (на себя) дважды, или один раз на 180°.
Все формулы (повороты) выполняются до тех пор, пока не будет получен удовлетворяющий (показанный на рисунке) результат.
Поехали, начинаем собирать кубик Рубика. Инструкция далее.
1. Начинаем. Объемный крест
На первом этапе сборки необходимо определить основной цвет, цвет верхней грани, он же цвет центрального выбранного элемента.
Важно: от выбора цвета дальнейшее решение не зависит.
Далее необходимо поднять элементы того же цвета, чтобы получить так называемый «крест верхней грани»:
1.1 НПФ’П’ — если угловой кубик на нижней грани (поворот боковой грани и несколько поворотов нижней)
1.2 ФФ — если угловой кубик на боковой грани (поворот нижней грани).
Сборка первой части дает понимание процесса и в целом не зависит от формул — эта часть решается без применения комбинаторики простыми вращениями.
2. Продолжаем. Сторона
Для сборки верхней грани нужно поставить 4 угловых кубика выбранного цвета на свои места. В этом случае возможно несколько «фасадов», так как угловой кубик может быть развернут 3 способами относительно граней.
Возможно 3 ситуации, для каждой из которых применяется собственный алгоритм:
2.1 ЛН’Л’ – если кубик выбранного цвета на боковой грани
2.2 Ф’Н’Ф — если кубик выбранного цвета на фронтальной грани
2.3 (Ф’П’)Н2(ПФ) — если кубик выбранного цвета на нижней грани
3. Следующее. Пояс
Этап предполагает 2 возможных раскладки и 2 формулы, с помощью которых необходимо собрать второй от верхней грани слой (пояс).
После последней операции кубик для перестановки в этой находится под центральным элементом фасадной грани. Его нужно вывести на фасад так, чтобы цвет центрального и углового элементов совпадали.
Используется 2 основных алгоритма:
3.1 (НЛН’Л’)(Н’Ф’НФ) — если элемент идет на левую грань
3.2 (Н’П’НП)(НФН’Ф’) — если элемент идет на правую грань
Если нужный кубик находится в среднем слое, необходимо применить любой алгоритм до тех пор, пока кубик не окажется на нижней грани.
4. Теперь – выставка рёбер
Важно: данный этап требует перевернуть кубик на 180° от себя, так, чтобы нижняя грань оказалась вверху, а прочие остались на своих местах.
На данном этапе необходимо правильно выставить с помощью единственной формулы рёберные кубики, за счет чего на нижней грани окажется 2 кубика верного цвета.
4.1 (ВФП)В(П’В’Ф’)
5. Делаем согласованный крест
После этапа 3 возможны 3 базовых начальных позиции, применив к которым формулы этапа, получится необходимая сборка. Если текущая ситуация не подходит ни под один из вариантов, необходимо выполнить алгоритм 5.3 дважды.
Для каждой базовой ситуации имеется свой алгоритм решения? который сводится к повторению одной комбинации:
5.1 (ПС)4 В (ПС)4 В’
5.2 (ПС)4 В’ (ПС)4 В
5.3 (ПС)4 В2 (ПС)4 В2
Внимание: поворот средней грани «С» осуществляется с нижней стороны.
6. Затем – расстановка углов
На этом этапе снова нужно перевернуть, переориентировать кубик таким образом, чтобы в левом дальнем углу верхней грани оказался подходящий по цвету угловой кубик.
Выбор алгоритма зависит от конкретной ситуации и остаётся за «игроком»:
6.1 (П’Ф’Л’Ф)(ПФ’ЛФ) — прямой алгоритм
6.2 (Ф’Л’ФП’)(Ф’ЛФП) — обратный алгоритм
7. Теперь разворот углов
Заключительный этап сборки самый ответственный, поскольку неправильная сборка (выполнение алгоритма) приведет к нарушению конструкции и откату на несколько шагов назад.
В зависимости от сложившейся комбинации, необходимо применить один из алгоритмов, которые сводятся к одному:
7.1 (ПФ’П’Ф)2 В (ПФ’П’Ф)2
7.2 (ПФ’П’Ф)2 В’ (ПФ’П’Ф)2
7.3 (ПФ’П’Ф)2 В2 (ПФ’П’Ф)2
Каждый выполняется в 2 этапа: первая половина до правильной ориентации углового кубика, вторая половина (после поворота) до возвращения порядка в нижних слоях.
Ура, почти всё. Завершение сборки
Завершается сборка единственным поворотом последней собранной грани на 90° по/против часовой в зависимости от текущей ситуации.
А есть способы проще?
Нет, если вы не гений-рекордсмен. Вначале надо научиться собирать правильно.
Каждый из этапов сборки осуществляется строго из базового положения. Причем, в некоторых случаях кубик необходимо привести к базовому положению самостоятельно, переориентировав его либо повторно выполнив текущий (предыдущий) алгоритм.
Важен не только алгоритм конкретной операции, но и общая последовательность сборки. В противном случае нарушается строй решения задачи и возможен непредсказуемый вариант.
Остаётся ответить самому себе на вопрос: зачем собирать кубик Рубика?
Для основной массы населения планеты ответ очевиден. В отличие от спиннеров и других простых способов занять руки кубик Рубика позволяет тренировать не только руки, но и ум.
Решение (сборка) кубика вслепую невозможны. Вероятность этого события намного меньше, чем появление разумных инопланетян на Земле, начало Звездных войн или самостоятельное возрождение динозавров.
Так что руки в ноги — и за кубиком!
Источник статьи: http://www.iphones.ru/iNotes/kak-sobrat-kubik-rubika-i-ne-umeret-07-11-2019