Rubik's Cube: schéma d'assemblage pour les débutants, instructions pas à pas

Erne Rubik, un sculpteur et architecte hongrois, a décidé d'inventer un moyen visuel qui permettrait à ses étudiants de mieux comprendre la théorie mathématique des groupes, mais le cube magique a tellement plu aux érudits de différents âges que le puzzle s'est rapidement répandu dans le monde entier, faisant de son inventeur un millionnaire. Le diagramme d'assemblage du cube de Rubik au premier abord semble incroyablement complexe, mais si vous étudiez attentivement les algorithmes développés et approfondissez le principe d'assemblage, la résolution du puzzle deviendra alors une compétition pour la vitesse.

La structure du cube de Rubik et les noms des rotations

Sans connaissances de base sur la structure du cube Rubik, il sera très difficile de restaurer la forme originale de ce puzzle, sans même bégayer pour rivaliser dans la rapidité de son assemblage.

Le cube 3x3 le plus courant est composé de 26 éléments, qui se divisent en:

• éléments centraux, inamovibles, de couleur unique et ne modifiant pas leur position les uns par rapport aux autres, ils ne sont que 6;
• costal (il y en a 12). Ils sont bicolores et restent toujours sur les flancs, peu importe les rotations effectuées;
• angular (8 éléments), qui restent toujours dans les coins du cube et sont peints en 3 couleurs différentes.

Il y a un autre élément dans la structure du cube de Rubik, caché à nos yeux - c'est une croix à laquelle les éléments centraux sont attachés.

En fonction de la capacité du cube de certains éléments, la quantité peut être différente ou ils seront complètement absents.Par exemple, dans un casse-tête 2x2, il n'y a que des cubes de coin et il n'y en a que huit.

Six faces du cube sont peintes de différentes couleurs. Il est à noter que seules certaines couleurs sont utilisées et que, sur la croix d'un cube de Rubik ordinaire, elles se situent face à face par paires: blanc - jaune, rouge - orange, vert - bleu.

Pour que les algorithmes de résolution du problème spatial notés dans les formules deviennent clairs, vous devez apprendre la désignation internationale généralement acceptée des faces et de leurs rotations.

Si vous prenez le cube dans vos mains, alors le visage qui fera face à l'érudit s'appelle l'avant et est indiqué par la lettre latine F, le côté opposé est le dos (B), et les côtés gauche (L), droit (R), supérieur (U) et inférieur sont également soulignés (D) facettes.

Pour indiquer la rotation d'une face particulière de 90 ° dans les formules d'assemblage du cube de Rubik, indiquez la lettre latine désignant. À côté des chiffres, le chiffre 2 est placé à côté et, si la rotation est anti-horaire, une apostrophe est ajoutée à la lettre. Donc, R ¢ signifie que le côté droit doit être pivoté une fois de 90 ° dans le sens opposé au mouvement des aiguilles d’une montre.

Les secrets de la construction d'un cube Rubik: éléments, pièces, concepts clés

Erne Rubik à propos du montage du casse-tête qu'il a inventé s'accumule depuis un mois. Maintenant, pour ceux qui décident de conquérir le cube magique, de nombreuses méthodes ont été développées.

Le plus populaire d'entre eux:

• Pour les débutants - un guide détaillé qui décompose l’algorithme permettant de résoudre le problème en sept étapes.
• La méthode Jessica Friedrich est la méthode la plus populaire parmi les amateurs d’assemblage à grande vitesse, bien qu’elle répète à bien des égards l’algorithme pour les débutants.
• La méthode intuitive de Valery Morozov. Il manque complètement de formules: son essence n'est pas de donner une solution toute prête, mais de vous aider à comprendre la structure du cube afin de parvenir de manière indépendante à une solution du puzzle.

Pour apprendre à assembler un cube de Rubik, il est souvent conseillé de commencer par désassembler le puzzle en plusieurs éléments, puis de le réassembler. Cela aidera à mieux comprendre sa structure et à adopter rapidement des algorithmes de décision.

Avant de vous lancer dans le développement d'une technique d'assemblage de cube particulière, familiarisez-vous avec certains concepts que l'on retrouve souvent dans les algorithmes.

Une croix régulière est une croix dans laquelle les faces des bords coïncident avec les couleurs des éléments centraux sur les côtés, tout en formant sur la face supérieure de la couleur correspondant à l'élément central.

Une croix irrégulière diffère d'une croix correcte en ce que les cubes formant une croix sur la face supérieure ne coïncident pas avec les côtés des éléments avec la couleur des côtés.

Les paires correctes sont des paires d'éléments de bord avec des couleurs correspondantes sur les faces correspondantes qui peuvent être définies simultanément dans les première et deuxième couches du puzzle.

Schémas et étapes de l'assemblage du Rubik's Cube pour les débutants

À cette époque, il existe plusieurs options de puzzle mécanique apparues en 1974. Ce sont des cubes avec un nombre différent d'éléments qui composent le visage, ainsi que des énigmes similaires: la pyramide de Meffert et un serpent, constitués de segments - des triangles réguliers. Considérez la séquence et les étapes d’assemblage de différentes variations cubiques.

Comment collecter un Rubik's Cube 2x2

Le casse-tête Rubik d'une capacité de 2x2 s'appelle également un mini-cube. Bien que ce puzzle soit apparu un peu plus tard, il n’est pas devenu une version compliquée, mais légère du cube classique. Un érudit débutant sera capable de maîtriser son assemblage en seulement 20-30 minutes.

La solution de puzzle ne comprend que trois étapes:

1. Assemblage du premier calque - vous devez combiner les éléments du cube de manière à ce qu'ils aient tous la même couleur sur le calque inférieur et que leurs faces latérales correspondent aux couleurs par paires.
2. La disposition des éléments de la couche supérieure. A ce stade, vous devez déterminer la couleur du calque inférieur. Il n'est pas le seul présent dans la couche inférieure. Placez ensuite les cubes de la rangée supérieure dans les coins correspondant aux couleurs des bords de l'élément, mais il n'est pas nécessaire que la couleur soit à sa place.
3. Rotation des éléments de la couche supérieure - vous devez faire pivoter les cubes d'angle dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pour qu'ils se positionnent correctement et le cube de Rubik sera assemblé.

Pour organiser correctement les cubes des couches inférieure et supérieure, les formules suivantes sont utilisées:

• diagonales interchangeables - WWFWP’V’F ’;
• réarranger les éléments voisins - FVF’V’L’V’L.

Pour déplacer les faces d'un élément:

• dans le sens des aiguilles d'une montre - FN²F’P’N²P;
• dans le sens antihoraire - P’N²PFN²F ’.

Puzzle 3x3

Pour collecter un Rubik's Cube 3x3, vous devez passer par sept étapes:

1. Recueillir la bonne croix dans la première couche. La croix des éléments, quelle couleur collecter ne fait aucune différence, mais beaucoup préfèrent commencer avec une couleur blanche.
2. Disposez les coins de la première couche et la première rangée de cubes est assemblée.
3. Placez les côtes de la rangée du milieu à leur place, après cette étape, deux couches seront collectées.
4. Assembler la bonne croix sur la couche inférieure.
5. Placer les éléments de coin à leur place, tandis que les couleurs de leurs faces doivent correspondre au coin occupé, mais ne doivent pas nécessairement être en place.
6. La dernière étape consiste à tourner les éléments de coin dans les positions correctes.

Lorsque vous commencez à assembler le puzzle, il est important de ne pas faire pivoter le cube entre vos mains afin de ne pas vous perdre dans la disposition des faces, que ce soit en haut, à droite, à l'arrière, à gauche ou à l'avant.

Rubik's Cube 4x4

La solution à cette variante de puzzle, malgré sa grande capacité, peut être réalisée en moins d'étapes:

1. Assemblage de centres - Vous devez placer quatre éléments de même couleur au centre de chaque face. Ici, il convient de noter que les centres de ce cube ne sont pas fixes, c’est-à-dire que vous pouvez choisir indépendamment la couleur qui sera opposée à celle.
2. Assemblage des côtes À ce stade, vous devez associer les faces des arêtes à leur place. Si tout est fait correctement, alors nous obtenons un cube dans lequel seuls les éléments de coin seront déplacés.
3. Alignement des angles et parité. En utilisant des formules pour le Rubik's Cube 3x3 et en ne faisant pivoter que les bords extérieurs, vous pouvez complètement assembler le puzzle. Certes, à ce stade, tout ne peut pas être aussi lisse, des parités peuvent apparaître - des situations impossibles dans un cube 3x3. Il se peut qu’après que leur solution ait un peu détruit l’harmonie de la couche supérieure, il n’ya plus rien à craindre, les algorithmes de la version classique du puzzle aideront à les organiser dans l’ordre nécessaire.

Assemblage rapide de puzzle 5x5

La grande capacité du puzzle n'affecte pas de manière significative l'algorithme pour le résoudre, les étapes seront les mêmes:

1. Premièrement, nous collectons les centres de neuf cubes centraux de même couleur sur chaque face. Pour mener à bien cette étape, il n'est pas du tout nécessaire de mémoriser des formules, la compréhension du processus simplifiera grandement la tâche en la transformant en tâches ordinaires.
2. Nous recueillons et organisons à leur place les triples faces de côtes. En résolvant ce problème, il n’est pas nécessaire de faire pivoter les couches centrales, toutes les manipulations ne doivent avoir lieu qu’avec les couches externes.
3. S'il s'avère que toutes les arêtes ont été collectées, à l'exception de deux qui ne peuvent pas être remplacées, cette situation est appelée parité. Ce n’est qu’après sa solution que nous pourrons passer à la dernière étape du montage.

Le moyen le plus rapide Méthode Jessica Friedrich

Cette méthode d'assemblage à grande vitesse est le plus souvent utilisée par les speedcubers, mais il n'est pas recommandé aux débutants qui ont intérêt à apprendre l'algorithme pas à pas à comprendre tout d'abord le principe du puzzle.

Pour maîtriser la méthode de Jessica Friedrich, vous devez vous souvenir d'au moins 119 algorithmes (!) Qui seront utilisés dans les étapes suivantes:

1. Disposition des éléments dans la bonne croix du côté initial, ce problème peut en moyenne être résolu en sept mouvements.
2. Restaurer l'emplacement des éléments de la première et de la deuxième couche en disposant quatre paires d'angles latéraux. Pour placer chaque paire du côté correspondant, vous devez également effectuer sept coups en moyenne.
3. Orientation du calque non assemblé restant lorsque les bords et les coins sont tournés de manière à ce qu'ils se présentent avec la couleur de la dernière face. Pour résoudre ce problème, vous devez maîtriser cinquante-sept permutations.
4. Déplacer des éléments dans la dernière couche, pour lesquels vous devez maîtriser 21 algorithmes supplémentaires. Selon les estimations moyennes, la méthode de Jessica Friedrich permet de résoudre le puzzle 3x3 en 56 coups.

Comment collecter un cube de Rubik avec les yeux fermés

Si vos compétences suffisent pour obtenir des résultats stables en résolvant le cube de Rubik les yeux ouverts en une minute, vous pouvez maîtriser une nouvelle étape: l'assemblage en aveugle. Ici, ce n’est pas la solution du puzzle en tant que telle qui vient au premier plan, mais le souvenir de la disposition des éléments réarrangés sur les faces.

Ainsi, dans les compétitions de speedcubing, le temps d'assemblage à l'aveugle comprend non seulement le temps nécessaire à la manipulation directe du cube, mais également le temps de l'examiner.

Les Speedcubers utilisent souvent la méthode de la salle romaine, aussi appelée palais ou route de Cicéron, pour se souvenir. L’essence de la méthode est qu’une pièce ou un itinéraire bien connu est recréé dans l’imaginaire, et que des concepts (dans notre cas, l’emplacement des éléments du puzzle) sont liés à des objets se trouvant dans la pièce ou le long de la route. Ensuite, tout en résolvant le casse-tête, il ne reste plus qu’à marcher le long de la route (ou de la salle) et de mettre les éléments à leur place.

Ne vous fâchez pas la première fois que vous ne récupérez pas le cube de Rubik avec les yeux bandés, car même avec le sens du toucher, pratiquement personne ne réussit à résoudre ce problème sans s'entraîner du premier coup.

Qui possède le record de build le plus rapide

Pour assembler rapidement un cube Rubik, vous devez non seulement maîtriser les algorithmes permettant de déplacer les pièces du puzzle aux emplacements souhaités. Cela nécessite également une dextérité magistrale et une rapidité des mains.

Pour ceux qui ont décidé d'assembler ce puzzle pour la première fois, la résolution du problème peut prendre de quelques heures à quelques jours, mais l'Australien Felix Zemdegs a résolu ce problème spatial en 2016 en seulement 4,73 secondes. Ce résultat semble impressionnant, mais ce n’est pas la limite de la vitesse du cerveau humain et des mains, puisqu’en 2017 déjà, un nouvel exploit de Patrick Pons, adolescent américain âgé de 15 ans, avait été enregistré. Seulement 4,69 secondes lui ont suffi.

Le moment est venu de reprendre son souffle et de découvrir à qui appartient le record d’assemblage à grande vitesse du Rubik's Cube. Le même Felix Zemdegs en 2018 a battu non seulement son record, mais également le jeune universitaire américain, ayant terminé le puzzle en 4,22 secondes.