Erne Rubik, en billedhugger og arkitekt fra Ungarn, besluttede at opfinde et visuelt hjælpemiddel, der ville hjælpe hans studerende med at forstå den matematiske teori for grupper, men den magiske terning var så godt af lærde i forskellige aldre, at puslespillet hurtigt spredte sig rundt i verden, hvilket gjorde dens opfinder til en millionær. Samlingsdiagrammet over Rubiks kub ved første øjekast virker utroligt kompliceret, men hvis du omhyggeligt studerer de udviklede algoritmer og dykker ned i samleprincippet, bliver løsningen af ​​puslespil en konkurrence om hastighed.

Strukturen af ​​Rubik's Cube og navnene på rotationerne

Uden grundlæggende viden om strukturen af ​​Rubiks kube, vil det være meget vanskeligt at gendanne den originale form for dette puslespil, uden selv at stamme for at konkurrere i hastigheden på dens samling.

Den mere almindelige 3x3 terning består af 26 elementer, som igen er opdelt i:

  • centrale, flytbare elementer, der kun har en farve og ikke ændrer deres position i forhold til hinanden, der er kun 6 af dem;
  • costal (der er 12 af dem). De er tofarvet og forbliver altid på sidevæggene, uanset hvilke rotationer der er gjort;
  • kantede (8 elementer), som altid forbliver i terningens hjørner og er malet i 3 forskellige farver.

Der er et andet element i strukturen af ​​Rubik's Cube, skjult for vores øjne - dette er et kors, som de centrale elementer er knyttet til.

Afhængigt af kapaciteten på terningen af ​​bestemte elementer, kan der være en anden mængde, eller de vil være helt fraværende.For eksempel er der i et 2x2-puslespil kun hjørnekuber, og der er kun otte af dem.

Seks ansigter på terningen er malet i forskellige farver. Det er bemærkelsesværdigt, at kun visse farver bruges, og på korset af en almindelig Rubiks terning er de arrangeret parvis mod hinanden: hvid - gul, rød - orange, grøn - blå.

For at algoritmerne til løsning af det rumlige problem, der er nedskrevet med formler, bliver klare, skal du lære den generelt accepterede internationale betegnelse af ansigter og deres rotationer.

Hvis du tager terningen i dine hænder, kaldes det ansigt, der vender mod eruditen, forfra og betegnes med det latinske bogstav F, den modsatte side er ryggen (B), og venstre (L), højre (R), øvre (U) og nedre sider er også fremhævet (D) facetter.

For at indikere rotationen af ​​et bestemt ansigt med 90 ° i formlerne til samling af Rubiks terning, angiv det latinske bogstav, der angiver. Når du drejer dobbelt, står tallet 2. ved siden af. Hvis rotationen er mod uret, tilføjes en apostrof til brevet. Så R ¢ betyder, at højre side skal drejes en gang med 90 ° i retningen modsat bevægelsen med uret.

Hemmeligheder ved at bygge en Rubiks kube: elementer, dele, nøglekoncepter

Erne Rubik over samlingen af ​​det puslespil, han opfandt, har samlet sig i en måned. For dem, der beslutter at erobre den magiske terning, er mange metoder blevet udviklet.

De mest populære af dem:

  • For begyndere - en detaljeret guide, der fordeler algoritmen til løsning af problemet i syv trin.
  • Jessica Friedrich-metoden er den mest populære metode blandt fans af højhastighedsmontering, selvom den på mange måder gentager algoritmen for begyndere.
  • Den intuitive metode til Valery Morozov. Det mangler fuldstændigt nogen formler; dens essens er ikke at give en færdiglavet løsning, men at hjælpe med at forstå kubens struktur for uafhængigt at nå frem til en løsning på puslespillet.

For at lære at samle en Rubiks kube anbefales det ofte først at adskille puslespillet i separate elementer og derefter samle igen. Dette vil hjælpe med til bedre at forstå dens struktur og hurtigt vedtage beslutningsalgoritmer.

Før du går i gang med udviklingen af ​​en bestemt terningssamlingsteknik, skal du gøre dig bekendt med nogle koncepter, der ofte findes i algoritmer.

Et regelmæssigt kryds er et kors, hvor kantfladerne falder sammen med farverne på de centrale elementer på siderne, mens de dannes på den øverste side af farven svarende til det centrale element.

Et uregelmæssigt kryds adskiller sig fra et korrekt, idet terningerne, der danner et kryds på den øverste flade, ikke falder sammen med kantfladerne på elementerne med farven på siderne.

Korrekte par er par kantelementer med matchende farver på de tilsvarende ansigter, der kan indstilles samtidigt i det første og andet lag i puslespillet.

Skemaer og stadier af samling af Rubik's Cube til begyndere

På dette tidspunkt er der flere muligheder for et mekanisk puslespil, der dukkede op i 1974. Dette er terninger med et andet antal elementer, der udgør ansigtet, samt lignende gåder: Mefferts pyramide og en slange, der består af segmenter - regelmæssige trekanter. Overvej rækkefølgen og samlingenstrin for forskellige kubiske variationer.

Sådan samles en Rubik's Cube 2x2

Rubik-puslespillet med en kapacitet på 2x2 kaldes også en Mini-terning. Selvom dette puslespil kom lidt senere, blev det ikke en kompliceret, men en let version af den klassiske terning. En nybegynder kan være i stand til at mestre samlingen på kun 20-30 minutter.

Puzzle-løsningen inkluderer kun tre faser:

  1. Samling af det første lag - du skal kombinere elementerne i terningen, så de på det nedre lag er alle i samme farve, og deres sideflader matcher farverne parvis.
  2. Arrangementet af elementerne i det øverste lag. På dette trin skal du bestemme farven på bundlaget. Han er ikke den eneste, der er til stede i det nedre lag. Placer derefter terningerne i den øverste række i de hjørner, der svarer til farverne på elementets kanter, men det er ikke nødvendigt, at farven er på sin plads.
  3. Drejning af elementerne i det øverste lag - det er nødvendigt at dreje hjørnekuberne med uret eller mod uret, så de bliver i de rigtige positioner, og Rubiks terning samles.

For at arrangere terningerne i de nedre og øverste lag korrekt anvendes følgende formler:

  • udveksling af diagonale elementer - WWFWP’V’F ’;
  • omarrangere naboelementer - FVF’V’L’V’L.

Sådan flyttes ansigterne til et element:

  • med uret - FN²F’P’N²P;
  • mod uret - P’N²PFN²F ’.

3x3 puslespil

For at samle en Rubik's Cube 3x3 skal du gennem syv trin:

  1. Saml det rigtige kors i det første lag. Krydset mellem elementerne, hvilken farve man skal samle gør ikke nogen forskel, men mange foretrækker at starte med en hvid farve.
  2. Arranger hjørnerne af det første lag, og den første række af terninger er samlet.
  3. Placer ribbenene i den midterste række på deres pladser, efter dette trin vil to lag blive samlet.
  4. Montering af det rigtige kryds på bundlaget.
  5. Placering af hjørneelementer på deres steder, mens farverne på deres ansigter skal svare til det besatte hjørne, men ikke nødvendigvis være på plads.
  6. Den sidste fase består i at dreje hjørneelementerne til de rigtige positioner.

Når du begynder at samle puslespillet, er det vigtigt ikke at dreje terningen i dine hænder for ikke at gå tabt i arrangementet af ansigterne, hvilken er toppen, højre, bagerste, venstre eller forreste.

Rubik's Cube 4x4

Løsningen på denne puslespilvariant kan på trods af sin store kapacitet udføres i færre trin:

  1. Samling af centre - du skal placere fire elementer af samme farve i midten af ​​hvert ansigt. Her er det værd at være opmærksom på, at centre for denne terning ikke er fastgjort, dvs. at du uafhængigt kan vælge, hvilken farve der vil være modsat den.
  2. Montering af ribben. På dette tidspunkt skal du parre kantfladerne på deres steder. Hvis alt er gjort korrekt, får vi efter dette en terning, hvor kun hjørneelementerne er ude af sin plads.
  3. Hjørnejustering og paritet. Brug formler til Rubiks Cube 3x3 og kun roterer de ydre kanter, kan du samle puslespillet helt. Sandt nok, på dette tidspunkt kan ikke alt være så glat, pariteter kan forekomme - situationer, der er umulige i en 3x3 terning. Det kan ske, at efter deres løsning er harmonien i det øverste lag lidt ødelagt, der er intet at bekymre sig om, algoritmerne til den klassiske version af puslespillet vil hjælpe med at arrangere dem i den nødvendige rækkefølge.

5x5 hurtig puslespil

Puslespillets store kapacitet påvirker ikke algoritmen til at løse det væsentligt, trinnene vil være de samme:

  1. Først samler vi centre for ni centrale terninger af samme farve på hvert ansigt. For at gennemføre dette trin er det slet ikke nødvendigt at huske formler; forståelse af processen vil i høj grad forenkle opgaven og gøre den til almindelige pletter.
  2. Vi samler og arrangerer på deres steder tredobbelterne af ribbenes ansigter. Løsning af dette problem er det ikke nødvendigt at rotere de midterste lag, al manipulation bør kun ske med de eksterne.
  3. Hvis det viste sig, at alle kanter blev samlet, bortset fra to, der ikke kan erstattes, kaldes denne situation paritet. Først efter dens løsning kan vi fortsætte til det sidste trin i samlingen.

Den hurtigste måde. Jessica Friedrich-metode

Denne metode til højhastighedsmontering bruges ofte af speedcubere, men det anbefales ikke for begyndere, der er bedre stillet til at lære den trin-for-trin-algoritme først til at forstå prinsippet om puslespillet.

For at mestre Jessica Friedrich-metoden skal du huske så mange som 119 (!) Algoritmer, der vil blive brugt i følgende trin:

  1. Arrangement af elementer i det rigtige kryds på den indledende side, i gennemsnit kan dette problem løses i syv træk.
  2. Gendannelse af placeringen af ​​elementerne i det første og andet lag ved at arrangere fire par sidevinkler. For at placere hvert par på den tilsvarende side skal du også foretage syv træk i gennemsnit.
  3. Orientering af det resterende ikke-samlede lag, når begge kanter og hjørner drejes, så de ser op med farven på det sidste ansigt. For at løse dette problem skal du mestre syvogtyve permutationer.
  4. Flytning af elementer i det sidste lag, som du er nødt til at mestre yderligere 21 algoritmer. Ifølge gennemsnitlige skøn gør Jessica Friedrich-metoden det muligt at løse 3x3-puslespillet i 56 træk.

Sådan samles en Rubiks terning med lukkede øjne

Hvis dine færdigheder er nok til stabile resultater ved at løse Rubiks terning med åbne øjne på et minut, kan du mestre en ny trin - blind samling. Her er det ikke løsningen af ​​puslespillet som sådan, der kommer til forgrunden, men huskningen af ​​arrangementet af omarrangerede elementer på ansigterne.

Så i hurtigcubing-konkurrencer inkluderer blind samlingstid ikke kun tiden til direkte manipulation af terningen, men også tiden til at undersøge den.

Speedcubers bruger ofte Roman Room-metoden, der også kaldes Palace eller Cicero's Road, for at huske. Essensen af ​​metoden er, at et rum eller en velkendt rute genskabes i fantasien, og koncepter (i vores tilfælde placeringen af ​​puslespilelementer) er bundet til genstande i rummet eller langs vejen. Derefter er det kun at gå langs den velkendte vej (eller rum) og placere elementerne på deres plads, mens du løser puslespillet.

Du skal ikke være forstyrret, hvis første gang du ikke indsamler Rubiks terning med bind for øjet, for selv med brugen af ​​berøringssansen lykkes praktisk talt ingen med at løse dette problem uden at træne første gang.

Hvem ejer den hurtigste build-rekord

For hurtigt at samle en Rubiks terning, skal du ikke kun beherskende mestre algoritmerne for at flytte puslespil til de ønskede positioner. Dette kræver også mesterlig fingerfærdighed og hastighed i hænderne.

For dem, der begyndte at samle dette puslespil for første gang, kan det tage flere timer til et par dage at løse det, men australske Felix Zemdegs i 2016 løste dette rumlige problem på kun 4,73 sekunder. Dette resultat virker imponerende, kun det er ikke grænsen for hastigheden af ​​den menneskelige hjerne og hænder, da der allerede i 2017 blev registreret en ny præstation af den amerikanske femten år gamle teenager Patrick Pons. Kun 4,69 sekunder var nok for ham.

Nu er tiden inde til at tage en åndedrag og finde ud af, hvad og hvem der ejer rekorden for højhastighedsmontering af Rubiks kub. Den samme Felix Zemdegs i 2018 brød ikke kun hans rekord, men også den amerikanske unge lærde, efter at have afsluttet puslespillet på 4,22 sekunder.

Relateret software:Mere fra forfatteren: