Tēlnieks un arhitekts no Ungārijas Erne Rubiks nolēma izgudrot vizuālu palīglīdzekli, kas palīdzētu viņa studentiem labāk izprast grupu matemātisko teoriju, bet maģisko kubu tik ļoti iepatikās dažāda vecuma zinātnieki, ka mīkla ātri izplatījās visā pasaulē, padarot tā izgudrotāju par miljonāru. Rubika kuba montāžas shēma no pirmā acu uzmetiena šķiet neticami sarežģīta, taču, ja uzmanīgi izpētīsit izstrādātos algoritmus un iedziļināsities montāžas principā, mīklas atrisināšana kļūs par ātruma konkurenci.
Materiālais saturs:
Rubika kuba uzbūve un rotācijas nosaukumi
Bez pamatzināšanām par Rubika kuba struktūru būs ļoti grūti atjaunot šīs mīklas sākotnējo formu, pat ne stostoties, lai sacenstos tās montāžas ātrumā.
Izplatītākais 3x3 kubs sastāv no 26 elementiem, kuri savukārt ir sadalīti:
- centrālie, nekustīgie elementi, kuriem ir tikai viena krāsa un kuri nemaina savu pozīciju attiecībā pret otru, ir tikai 6 no tiem;
- izmaksas (ir 12 no tām). Tie ir divtoņu un vienmēr paliek uz sānu sienām neatkarīgi no tā, kādas rotācijas ir veiktas;
- leņķa (8 elementi), kas vienmēr paliek kuba stūros un ir nokrāsoti 3 dažādās krāsās.
Rubika kuba struktūrā ir vēl viens elements, kas ir paslēpts no mūsu acīm - tas ir krusts, pie kura ir piestiprināti centrālie elementi.
Atkarībā no noteiktu elementu kuba ietilpības var būt atšķirīgs daudzums, vai arī to pilnīgi nebūs.Piemēram, 2x2 mīklā ir tikai stūra klucīši, un no tiem ir tikai astoņi.
Sešas kuba sejas ir nokrāsotas dažādās krāsās. Ievērības cienīgs ir fakts, ka tiek izmantotas tikai noteiktas krāsas un uz parasta Rubika kuba krusta tās ir izvietotas pretī viena otrai: balta - dzeltena, sarkana - oranža, zaļa - zila.
Lai formulas pierakstītās telpiskās problēmas risināšanas algoritmi kļūtu skaidri saprotami, jums jāapgūst vispārpieņemtais seju un to pagriežu starptautiskais apzīmējums.
Ja paņemat kubu savās rokās, tad seju, kas saskarsies ar erudītu, sauc par priekšpusi un to apzīmē ar latīņu burtu F, pretējā puse ir aizmugure (B), un ir izcelta arī kreisā (L), labā (R), augšējā (U) un apakšējā puse. (D) šķautnes.
Lai Rubika kuba salikšanas formulās norādītu konkrētas sejas pagriešanos par 90 °, norādiet latīņu burtu, kas apzīmē. Divreiz pagriežot, blakus tam stāv skaitlis 2. Ja griešanās notiek pretēji pulksteņrādītāja virzienam, burtam pievieno apostrofu. Tātad R ¢ nozīmē, ka labā puse ir jāpagriež vienreiz par 90 ° virzienā pretēji kustībai pulksteņrādītāja virzienā.
Rubika kuba celtniecības noslēpumi: elementi, detaļas, galvenie jēdzieni
Erne Rubika par viņa izgudrotās puzles montāžu jau mēnesi krājas. Tagad tiem, kas nolemj iekarot burvju kubu, ir izstrādātas daudzas metodes.
Populārākie no tiem:
- Iesācējiem - detalizēts ceļvedis, kurā sadalīts problēmas risināšanas algoritms septiņos posmos.
- Džesikas Frīdriha metode ir vispopulārākā metode starp ātrgaitas montāžas faniem, lai arī daudzējādā ziņā tā atkārto iesācēju algoritmu.
- Valērija Morozova intuitīvā metode. Tam pilnīgi trūkst formulas, tā būtība nav dot gatavu risinājumu, bet gan palīdzēt izprast kuba struktūru, lai patstāvīgi nonāktu pie mīklas risinājuma.
Lai iemācītos samontēt Rubika kubu, bieži ieteicams vispirms mīklu izjaukt atsevišķos elementos un pēc tam salikt atpakaļ. Tas palīdzēs labāk izprast tā struktūru un ātri pieņemt lēmumu algoritmus.
Pirms uzsākt noteiktas kubu montāžas tehnikas attīstību, jums jāiepazīstas ar dažiem jēdzieniem, kas bieži sastopami algoritmos.
Regulārs krusts ir krusts, kurā malas malas sakrīt ar centrālo elementu krāsām sānos, vienlaikus veidojot centrālajam elementam atbilstošās krāsas augšpusē.
Neregulārs krusts no pareizā atšķiras ar to, ka klucīši, kas veido krustu augšējā virsmā, nesakrīt ar elementu malu virsmām ar sānu krāsu.
Pareizie pāri ir malu elementu pāri ar atbilstošām krāsām attiecīgajās sejās, kuras var vienlaikus iestatīt mīklas pirmajā un otrajā slānī.
Rubika kuba montāžas shēmas un posmi iesācējiem
Šajā laikā ir vairākas mehāniskās mīklas iespējas, kas parādījās 1974. gadā. Tie ir kubi ar atšķirīgu elementu skaitu, kas veido seju, kā arī līdzīgas mīklas: Meferta piramīda un čūska, kas sastāv no segmentiem - regulāriem trīsstūriem. Apsveriet dažādu kubisko variantu secību un montāžas soļus.
Kā savākt Rubika kubu 2x2
Rubika mīklu ar ietilpību 2x2 sauc arī par Mini-kubu. Lai arī šī mīkla parādījās nedaudz vēlāk, tā kļuva nevis par sarežģītu, bet gan par klasiskā kuba vieglu versiju. Iesācējs zinātnieks varēs apgūt tā montāžu tikai 20-30 minūtēs.
Puzles risinājums ietver tikai trīs posmus:
- Pirmā slāņa salikšana - jums ir jāapvieno kuba elementi tā, lai apakšējā slānī tie visi būtu vienā krāsā, un to sānu virsmas sakristu ar krāsām pa pāriem.
- Augšējā slāņa elementu izvietojums. Šajā posmā jums jānosaka apakšējā slāņa krāsa. Viņš nav vienīgais, kurš atrodas apakšējā slānī. Tad novietojiet augšējās rindas klucīšus tajos stūros, kas atbildīs krāsām uz elementa malām, bet nav nepieciešams, lai krāsa būtu savā vietā.
- Augšējā slāņa elementu pagriešana - ir nepieciešams pagriezt stūra klucīšus pulksteņrādītāja virzienā vai pretēji pulksteņrādītāja virzienam, lai tie nonāktu pareizajās pozīcijās, un Rubika kubs tiks salikts.
Lai pareizi sakārtotu apakšējā un augšējā slāņa kubus, tiek izmantotas šādas formulas:
- diagonālo elementu apmaiņa - WWFWP’V’F ’;
- kaimiņu elementu pārkārtošana - FVF’V’L’V’L.
Lai pārvietotu elementa sejas:
- pulksteņrādītāja virzienā - FN²F’P’N²P;
- pretēji pulksteņrādītāja virzienam - P’N²PFN²F ”.
3x3 mīkla
Lai savāktu Rubika kubu 3x3, jums jāiziet septiņi posmi:
- Pirmajā kārtā savāc pareizo krustu. Elementu krusts, kāda krāsa jāsavāc, neko nemaina, bet daudzi labprātāk sāk ar baltu krāsu.
- Sakārtojiet pirmā slāņa stūrus, un pirmā kubu rinda ir salikta.
- Novietojiet vidējās rindas ribas savās vietās, pēc šī posma tiks savākti divi slāņi.
- Pareizā krusta salikšana uz apakšējā slāņa.
- Stūra elementu izvietojums savās vietās, kamēr to seju krāsām jāatbilst aizņemtajam stūrim, bet tām nebūt nav jāatrodas vietā.
- Pēdējais posms sastāv no stūra elementu pagriešanas pareizajās pozīcijās.
Sākot puzles montāžu, ir svarīgi negriezt kubu savās rokās, lai nepazustu virsmu izkārtojumā, kurš ir augšējais, labais, aizmugurējais, kreisais vai priekšējais.
Rubika kubs 4x4
Neskatoties uz tā lielo ietilpību, šī mīkla varianta risinājumu var veikt mazākos soļos:
- Centru montāža - katras sejas centrā jums jāievieto četri vienas krāsas elementi. Šeit ir vērts pievērst uzmanību, ka šī kuba centri nav fiksēti, tas ir, jūs varat patstāvīgi izvēlēties, kura krāsa būs pretēja kurai.
- Ribu montāža. Šajā posmā malas malas savās vietās jāsavieno pārī. Ja viss tiek izdarīts pareizi, tad pēc tam mēs iegūstam kubu, kurā tikai stūra elementi būs nevietā.
- Stūra izlīdzināšana un paritāte. Izmantojot formulas Rubika kuba 3x3 formātā un pagriežot tikai ārējās malas, jūs varat pilnībā salikt mīklu. Tiesa, šajā posmā ne viss var būt tik gludi, var parādīties paritātes - situācijas, kas nav iespējamas 3x3 kubā. Var gadīties, ka pēc viņu risinājuma augšējā slāņa harmonija ir nedaudz iznīcināta, nav par ko uztraukties, mīklas klasiskās versijas algoritmi palīdzēs tos sakārtot vajadzīgajā secībā.
5x5 ātra mīklu montāža
Puzles lielā ietilpība būtiski neietekmē tās atrisināšanas algoritmu, soļi būs vienādi:
- Pirmkārt, mēs savācam deviņu centrālo kārbu centrus ar vienādu krāsu uz katras sejas. Lai veiktu šo posmu, formulas nav obligāti jāiegaumē, procesa izpratne ievērojami vienkāršos uzdevumu, pārvēršot to parastajos punktos.
- Mēs savācam un savās vietās sakārtojam ribu sejas trīskāršus. Atrisinot šo problēmu, nav nepieciešams pagriezt centrālos slāņus, visas manipulācijas jāveic tikai ar ārējiem.
- Ja izrādījās, ka tika savāktas visas malas, izņemot divas, kuras nevar aizstāt, tad šo situāciju sauc par paritāti. Tikai pēc tā risināšanas mēs varam pāriet uz montāžas pēdējo posmu.
Ātrākais veids. Džesikas Frīdriha metode
Šo ātrgaitas montāžas metodi visbiežāk izmanto ātrumkuberi, taču iesācējiem, kuriem labāk ir iemācīties soli pa solim algoritmu, vispirms nav ieteicams izprast puzles principu.
Lai apgūtu Džesikas Frīdriha metodi, jums būs jāatceras pat 119 (!) Algoritmi, kas tiks izmantoti šādās darbībās:
- Elementu izvietojums pareizajā krustā sākotnējā pusē vidēji šo problēmu var atrisināt ar septiņiem soļiem.
- Pirmā un otrā slāņa elementu atrašanās vietas atjaunošana, sakārtojot četrus sānu leņķa pārus. Lai katru pāri novietotu attiecīgajā pusē, jums arī jāveic vidēji septiņi gājieni.
- Atlikušā nesamontētā slāņa orientācija, pagriežot abas malas un stūrus tā, lai tie izskatās atbilstoši pēdējās sejas krāsai. Lai atrisinātu šo problēmu, jums jāapgūst piecdesmit septiņas permutācijas.
- Pēdējā slāņa kustīgie elementi, kuriem jums jāapgūst vēl 21 algoritms. Pēc vidējiem aprēķiniem Džesikas Frīdriha metode ļauj atrisināt 3x3 mīklu 56 kustībās.
Kā savākt Rubika kubu ar aizvērtām acīm
Ja jūsu prasmes ir pietiekamas stabiliem rezultātiem, vienā minūtē ar atvērtām acīm atrisinot Rubika kubu, varat apgūt jaunu soli - aklo montāžu. Šeit priekšplānā nenāk puzles kā tāda risinājums, bet gan atcerēšanās par pārkārtoto elementu izvietojumu sejās.
Tātad ātrumkubinga sacensībās aklā montāžas laiks ietver ne tikai laiku tiešām manipulācijām ar kubu, bet arī laiku, lai to pārbaudītu.
Speedcubers bieži izmanto romiešu istabas metodi, ko sauc arī par pili vai Cicerona ceļu, lai atcerētos. Metodes būtība ir tāda, ka istaba vai vispārzināms maršruts tiek atjaunots iztēlē, un jēdzieni (mūsu gadījumā puzles elementu atrašanās vieta) ir piesaistīti objektiem telpā vai gar ceļu. Tad, risinot mīklu, atliek tikai staigāt pa pazīstamo ceļu (vai istabu) un novietot elementus savās vietās.
Jums nevajadzētu satraukties, ja pirmo reizi neizdodas savākt Rubika kubu aizsietām acīm, jo pat izmantojot pieskāriena sajūtu, praktiski nevienam neizdodas atrisināt šo problēmu bez pirmās apmācības.
Kam pieder ātrākais būvniecības rekords
Lai ātri saliktu Rubika kubu, jums ne tikai prasmīgi jāapgūst algoritmi puzles gabalu pārvietošanai vēlamajās pozīcijās. Tas prasa arī meistarīgu veiklību un roku ātrumu.
Tiem, kas nolēma pirmo reizi salikt šo mīklu, tās risināšana var aizņemt no vairākām stundām līdz pāris dienām, bet austrālietis Fēlikss Zemdegs 2016. gadā šo telpisko problēmu atrisināja tikai 4,73 sekundēs. Šis rezultāts šķiet iespaidīgs, tikai tas nav cilvēka smadzeņu un roku ātruma ierobežojums, jo jau 2017. gadā tika ierakstīts jauns amerikāņu piecpadsmit gadus vecā pusaudža Patrika Ponsa sasniegums. Viņam pietika tikai ar 4,69 sekundēm.
Tagad ir pienācis laiks atvilkt elpu un uzzināt, kam un kam pieder Rubika kuba ātrgaitas montāžas rekords. Tas pats Fēlikss Zemdegs 2018. gadā pārspēja ne tikai savu rekordu, bet arī amerikāņu jauno zinātnieku, pabeidzot mīklu 4,22 sekundēs.
