Hur man samlar in en Rubiks kub: ett schema för nybörjare

Pusslet, uppfunnet som ett visuellt hjälpmedel för algebraisk teori, fängsade plötsligt hela världen. I decennier nu har människor långt ifrån högre matematik spelat hårt över en komplex och fascinerande uppgift. Magic Cube är ett bra verktyg för att utveckla logiskt tänkande och minne. De som först undrade hur man samlar in Rubiks kub, diagram och kommentarer kommer att hjälpa till att stödja entusiasm och kanske upptäcka världen med snabbkubning.

Hemligheterna för att bygga en Rubiks kub: element, delar, nyckelbegrepp

De sex ansiktena på pusslet har vissa färger och ordningen på deras arrangemang, patenterade av uppfinnaren. Många förfalskningar avslöjar ofta sig som ovanliga färger eller deras position relativt varandra. Inlärningsscheman och beskrivningar använder alltid vanliga färgscheman. Det är ganska lätt för nybörjare att bli förvirrad i förklaringarna om du använder en kub med ett annat färgschema.

Färger på motsatta ansikten: vit - gul, grön - blå, röd - orange.

Varje sida består av flera fyrkantiga element. Med deras antal skiljs typer av Rubiks kuber: 3 * 3 * 3 (den första klassiska versionen), 4 * 4 * 4 (den så kallade "Rubiks hämnd"), 5 * 5 * 5 och så vidare.

Den första modellen, monterad av Erno Rubik, bestod av 27 träkuber, lika målade i sex färger och staplade ovanpå varandra. Inom en månad försökte uppfinnaren att gruppera dem så att ansikten på en stor kub bestod av rutor i samma färg. Utvecklingen av en mekanism som höll alla elementen tillsammans tog ännu mer tid.

Den moderna Rubiks kuben i en klassisk design består av följande element:

• Centrumen är de delar som är rörliga i förhållande till varandra, fixerade på kubens rotationsaxel. De står inför användaren med bara en målad sida. Egentligen bildar sex centra spegelpar i färgschemat.
• Revben är rörliga element. Användaren ser två färgade sidor i varje kant. Färgkombinationer är också standard här.
• Hörn - åtta rörliga element som ligger vid kubens toppar. Var och en av dem har tre färgade sidor.
• Fästmekanismen är ett kors av tre styva fixerade axlar. Det finns en alternativ mekanism som liknar en sfär. Det används i höghastighets- eller flerelementkuber. Konstruktionen av kuber med ett jämnt antal element på ansikten är särskilt komplicerat - detta är ett system med sammankopplade klickmekanismer, ibland kombinerat med ett kors. Det finns magnetväxlar för professionella hastighetsbitar.

Spelet med Rubiks kub är att med hjälp av den rörliga mekanismen ordnas de färgade elementen på ansiktena och försöker monteras i originalordning.

Pussel fans tävlar i tidens lösning. Förutom handens hand, för detta är det nödvändigt att studera, komma ihåg och föra automatiskt hundratals kombinationer av färgade element och handlingar med dem. Denna ovanliga sport kallas speedcubing.

Speedcubers-turneringar hålls regelbundet, poster uppdateras. Nya horisonter för prestationer öppnas ständigt. Som en del av turneringarna hålls tävlingar för montering av blint, med en hand, ben och så vidare.

Den senaste hobbyen är montering av patiens (mönster) på en kub.

Strukturen på Rubiks kub och rotationens namn

För att beskriva manipulationer med ett pussel, skriva ner beslutsscheman, rörelser av element relativt varandra och för enkelhets skull skapades ett rotationsspråk. Det är en bokstavsbeteckning för varje ansikte och för hur det roteras.

Pusselsidorna har stora bokstäver.

I de ryskspråkiga manualerna för montering av Rubiks kub använder du de initiala bokstäverna från ryska namn:

• F - från "fasaden";
• T - från "bakre";
• P - från "höger";
• L - från "vänster";
• B - från "toppen";
• N - från "botten".

Det internationella samfundet använder de första bokstäverna från ansiktenas namn på engelska.

Beteckningar accepterade av WCA (World Cube Association):

• R - från höger;
• L - från vänster;
• U - från upp;
• D - från ner;
• F - framifrån;
• B - bakifrån.

Det centrala elementet kallas samma som ansiktet (R, D, F, och så vidare).

Kanten ligger intill två ansikten, namnet består av två bokstäver (FR, UL och så vidare).

Vinkeln beskrivs med tre bokstäver (till exempel FRU).

De grupper av element som utgör de mellersta lagren mellan ansiktena har också sina egna namn:

• M (från mitten) - mellan R och L.
• S (från stående) - mellan F och B.
• E (från ekvatorial) - mellan U och D.

Rotation av ansikten beskrivs av bokstäver som namnger ansikten och ytterligare ikoner.

• Apostrofen "'" indikerar att ansiktet eller lagret roterar moturs.
• Siffran 2 indikerar repetitionen av rörelsen.

Möjliga åtgärder med ansiktet, till exempel med rätt:

• R - medurs rotation;
• R '- rotation moturs.
• R2 är en dubbel varv, oavsett vilken riktning, eftersom ansiktet endast har fyra möjliga positioner.

För att avgöra vilket sätt du ska vända ett ansikte måste du presentera klockratten på den och vägledas av en imaginär hand.

Rotationen av motsatta ytor "medurs" erhålls mot räknaren.

Rörelserna i mellanlagren är bundna till de yttre ytorna:

• Skikt M roterar i samma riktningar som L.
• Lager S är som F.
• Skikt E - som D.

En annan viktig beteckning för "w" är samtidig rotation av två intilliggande lager. Till exempel är Rw den samtidiga rotationen av R och M.

Hela kubens svängar kallas fångar. De utförs i tre plan, det vill säga längs tre koordinataxlar: X, Y, Z.

• x och x 'är X-axelns rotationer för hela kuben. Rörelserna sammanfaller med höger sida.
• y och y 'är kubens rotationer längs Y-axeln. Rörelserna sammanfaller med överytans rotationer.
• z och z '- kubens rotation längs Z-axeln. Rörelsen sammanfaller med frontalytans rotation.
• x2, y2, z2 - beteckningar av dubbla skärning på den angivna axeln.

Förutom allmänt accepterade notationer är monteringshandböcker fulla av slang, namnen på tekniker, tekniker, algoritmer, mönster och figurer på en kub som är populära bland speedcubers och så vidare. Schematiska beskrivningar av algoritmer som bara använder pilar är inte mindre efterfrågade. Ju mer erfarenhet man fått i att lösa pusslet, desto lättare är det att förstå beskrivningar och förklaringar, många saker börjar uppfattas intuitivt.

• Lockfärgade element samlade på en sida av kuben. Att sätta ihop ett pussel är detsamma som att montera alla sex mössor.
• Bältefärgade element intill rubriken. Locket kan monteras så att bältet består av olika färgfragment, det vill säga hörnet och ribborna är inte på plats.
• Kors - en figur på en hatt av fem fragment i samma färg. Montering börjar ofta med att bygga ett kors. Det finns ingen tydlig guide. Detta steg tillåter den största handlingsfriheten och kräver lite tanke. När korset är klart återstår det att följa de inlärda algoritmerna.
• Vänd - vänd ett hörn eller en kant på ett ställe relativt centrum, den här åtgärden kräver användning av speciella algoritmer.

Scheman och stadier för att montera pussel för nybörjare

Scheman för nybörjare hjälper dig att lära dig och rädda dina nerver genom att samla en hopplöst trasslad kub, känna logik för rörelser och uträtta de enklaste algoritmerna.

Innan du utför någon åtgärd måste du undersöka kuben. I tävlingar tar "förkontroll" 15 sekunder. Under denna tid måste du hitta element i samma färg, som kommer att samlas i en "hatt" i det första steget. Traditionellt börjar de från den vita sidan, det vill säga de flesta manualer antar att U är vit. ”Multicolorists” -hastighetskubbar kan börja monteras från valfri riktning och mentalt bygga om alla färdiga algoritmer.

Rubiks kub 2x2

"Mini kub" består av 8 hörnelement. I det första steget samlas ett lager av fyra hörn. I det andra steget - de återstående hörnen placeras på sina platser, medan de kan vändas upp och ner, det vill säga färgade element kommer inte att ligga på deras ansikten. Det återstår att distribuera dem på höger sida.

• Med "bang-bang" -algoritmen kan du flytta hörnelementet och orientera det korrekt. Om du gör denna sekvens av åtgärder sex gånger i rad kommer kuben att återgå till sin ursprungliga position. Således, om kuben är blandad, måste du applicera den från 1 till 5 gånger för att ställa in elementet korrekt. Algoritmeregistrering: RUR’U.
• När ett skikt monteras är det nödvändigt att vända kuben med det andra lagret uppåt. Flytta detta lager i valfri riktning och ställ in ett av hörnen på sin plats. Därefter tillämpas en algoritm som gör att du kan byta två intilliggande element - framsidans högra och vänstra hörn. Handlingssekvensen är som följer: URU’L’UR’U’LU.
• När alla hörn är på plats vänds (vänds) med hjälp av "bang-bang" -algoritmen. Vid denna tidpunkt är det viktigt att inte fånga kuben.

Hur man samlar in en Rubik's Cube 3x3

1. Bygg ett "vitt kors" genom att samla fyra kanter med vita klistermärken runt det vita mitten.
2. Kombinera färgcentra på sidorna R, L, U, D med de matchande kanterna på det "vita korset".
3. Placera hörnen på plats med vita klistermärken. Med hjälp av R’D’RD-algoritmen, upprepad upp till fem gånger, kommer hörnen att vända till rätt position.
4. För att sätta på kanterna på mittlagret måste du fånga kuben - y2. Välj ribben utan gult klistermärke. Kombinera det med mitten, matchande i färg på ena sidan. Skift kanten till mittlagret med formler: Kanten sjunker till vänster: U’L’ULUFU’F. Kanten sjunker till höger: URU’R’U’F’UF.Om ett element är på sin plats men felaktigt roterat används dessa algoritmer igen för att flytta det till det tredje lagret och installera det igen.
5. Utan att fånga kuben, samla det gula korset på locket i det tredje lagret och upprepa algoritmen: FRUR’U’F.
6. Kombinera kanterna på det sista lagret med sidocentrerna korrekt, vilket gjordes för det första korset. Två revben faller lätt på plats. De andra två måste bytas ut.Om de är mot varandra: RUR’URU2R. Om på intilliggande sidor: RUR’URU2R’U.
7. Placera hörnen på det sista ansiktet på rätt position. Om ingen av dem är på rätt plats, använd URU’L’UR’U’L-formeln. Ett av elementen kommer att stå korrekt. För att fånga kuben i denna vinkel mot sig själv, kommer det att vara uppe till höger på framkanten. Flytta de återstående hörnen moturs till URU’L’UR’U’L eller omvänt U’L’URU’LUR ”. I detta skede kommer alla insamlade webbplatser att byggas om, det verkar som att något gick fel. Det är viktigt att säkerställa att formen inte rullar över och F-centrum inte rör sig relativt användaren. Kombinationen av drag måste upprepas upp till 5 gånger.
8. Du kan behöva utöka hörnelementen genom att justera färgfragmenten korrekt med resten av ansikten. För att utöka (vända) dem används den första formeln: R’D’RD. Det är viktigt att inte fånga kuben så att F och U inte förändras.

Rubiks kub 4x4

Pussel med mer än tre element i en kant innebär ett mycket större antal kombinationer.

Särskilt svårt är de "jämna" alternativen, eftersom de inte har ett styvt fixerat centrum som hjälper till att navigera i det klassiska pusslet.

För 4 * 4 * 4 är cirka 7,4 * 1045 elementpositioner möjliga. Därför kallades han "Rubiks hämnd" eller Master Cube.

Ytterligare beteckningar på de inre skikten:

• f - inre frontal;
• b - inre bak;
• r är den inre rätten;
• l - inre vänster.

Monteringsalternativ: lager för lager, från hörn eller genom gjutning till 3 * 3 * 3. Den senare metoden är den mest populära. Först samlas fyra centrala element på varje ansikte. Sedan justeras ribborna och slutligen ställs vinklarna in.

• När man samlar in centrala element måste man komma ihåg vilka färger som står i par. Algoritm för att byta element från de mellersta fyra: (Rr) U (Rr) 'U (Rr) U2 (Rr)' U2.
• Vid montering av revbenen roterar endast de yttre ytorna. Algoritmer: (Ll) 'U' R U (Ll); (Ll) 'U' R2 U (Ll); (Ll) 'U' R 'U (Ll); (Rr) U L U '(Rr)'; (Rr) U L2 U '(Rr)'; (Rr) U L 'U' (Rr) '. I de flesta fall kan revben monteras intuitivt. När det bara finns två kantelement kvar: (Dd) R F 'U R' F (Dd) '- för att ställa dem sida vid sida, U F' L F 'L' F U '- för att byta dem.
• Därefter appliceras 3 * 3 * 3 kubformler för permutation och rotation av hörnen.

Komplexa fall som kräver en speciell lösning är pariteter. Deras formler löser inte problemet, utan slår ut element från en dödläge-situation, vilket ger pusslet till en form som löses med standardalgoritmer.

• Två intilliggande ribbelement i fel orientering: r2 B2 U2 l U2 r 'U2 r U2 F2 r F2 l' B2 r2.
• Motsatta par av element i fel orientering: r2 U2 r2 (Uu) 2 r2 u2.
• Par av ribbelement mot varandra i fel riktning: F 'U' F r2 U2 r2 (Uu) 2 r2 u2 F 'U F.
• Det sista lagrets hörn är på sin plats: r2 U2 r2 (Uu) 2 r2 u2.

5x5 snabb pusselmontering

Montering är att få en klassisk look. Först samlas 9 centrala fragment på varje mössa och tre revben. Det sista steget är arrangemanget av vinklar.

Ytterligare beteckningar:

• u är den inre övre ytan;
• d är den inre nedre gränsen;
• e är den inre linjen mellan övre och nedre;
• (två ansikten inom parentes) - samtidigt rotation.

Montering av de centrala elementen är enklare än i föregående fall, eftersom det finns stelt fixerade färgpar.

• I det första steget kan det uppstå svårigheter om du behöver byta element på intilliggande ansikten. Om de är separerade med ett kantelement: (Rr) U (Rr) 'U (Rr) U2 (Rr)'. Om de är belägna på de inre mittersta lagren: (Rr) 'F' (Ll) '(Rr) U (Rr) U' (Ll) (Rr) '.
• Kombinationen av ribbelement är intuitiv, det påverkar inte de insamlade centra: (Ll) 'U L' U '(Ll); (Ll) 'U L2 U' (Ll); (Rr) U 'R U (Rr)'; (Rr) U 'R2 U (Rr)'. Komplexiteten är bara sammansättningen av de två sista kanterna.

Paritetsformler:

• byt element i lager u och d på kanterna på ena sidan: (Dd) R F 'U R' F (Dd) ';
• byt kantelementen som är belägna i mittlagret på ena sidan: (Uu) 2 (Rr) 2 F2 u2 F2 (Rr) 2 (Uu) 2;
• distribuera dessa element på sina platser, det vill säga: vänd: e R F 'U R' F e ';
• placera ribbelementet i mittlagret: (Rr) 2 B2 U2 (Ll) U2 (Rr) 'U2 (Rr) U2 F2 (Rr) F2 (Ll)' B2 (Rr) 2;
• byt element i sidoskiktet på ena sidan: (Ll) 'U2 (Ll)' U2 F2 (Ll) 'F2 (Rr) U2 (Rr)' U2 (Ll) 2;
• vänd samtidigt tre revben på plats: F 'L' F U 'eller U F' L.

Den sista uppgiften är att ordna hörnen enligt principen om en klassisk kub.

Det snabbaste sättet. Jessica Friedrich-metoden

De som redan har lärt sig att lösa pusslet på 1 - 2 minuter, det vill säga, kan verkligen snabbt montera Rubiks kub, komma till en grundläggande ny förståelse av problemet. Mekanisk acceleration i ett visst skede blir omöjlig. Särskilda algoritmer och tekniker behövs för att minska söktiden efter lösningar.

Om du lägger den klassiska versionen för att påskynda processen beror det på fyra uppgifter:

• inledande kors på en hatt;
• samtidig montering av det första och det andra lagret;
• sista hatten;
• bältet i det tredje lagret.

Svårigheten är att du måste lära dig och komma ihåg 119 formler sammanställd av författaren till metoden, Jessica Friedrich. Grupperna av algoritmer F2L, OLL, PLL för varje steg beskriver alla möjliga kombinationer av arrangemanget av element, varv och permutationer som är nödvändiga för att arbeta med kantvinkelpar.

Metoden låter dig lösa pusslet på mindre än 20 sekunder.

Hur man samlar in en Rubiks kub med slutna ögon

Speciella tekniker har utvecklats för att underlätta denna uppgift. En av de populära bland speedcubers är den gamla Pochmann-metoden.

Monteringen utförs inte i lager, utan i grupper av element: först alla kanter, sedan hörnen.

Rib RU - buffert. Med hjälp av speciella algoritmer flyttas kuben som upptar denna position till sin plats. Elementet som ersatte det i RU-läget flyttas igen osv. Tills alla kanter är på plats. Gör samma sak med hörn. En egenskap hos algoritmer för blindmontering är att de låter dig flytta ett element utan att blanda resten.

I processen med blindmontering vänds inte kuben för att inte bli förvirrad.

Innan du fortsätter med monteringen "kubas" kuben in. Skapar mentalt en kedja längs elementen rör sig. Varje klistermärke tilldelas sin egen bokstav i alfabetet. För kanter och för hörn är speedcuber ett separat alfabet. Den blandade Rubiks kuben kommer ihåg som en sekvens av bokstäver. Det översta klistermärket på buffertkuben är den första bokstaven, klistermärket som tar sin rättmätiga plats är den andra och så vidare. För enkelhets skull består orden av en bokstavssekvens och meningar består av ord.

Vem äger skivan för den snabbaste Rubiks kubenheten

Australiensiska Felix Zemdegs uppdaterade två gånger världsrekordet för montering av den klassiska Rubiks kuben 2018. I början av året spelades den bästa tiden i 4,6 sekunder, i maj löstes pusslet på 4, 22 sekunder.

Den 22-åriga idrottsman äger flera fler aktuella rekord 2015 - 2017:

• 4x4x4 - 19,36 sekunder;
• 5x5x5 - 38.52 sekunder;
• 6x6x6 - 1: 20,03 minuter;
• 7x7x7 - 2: 06,73 minuter;
• megaminx - 34,60 sekunder;
• med en hand - 6,88 sekunder.

Robotposten inspelad i Guinness rekordbok är 0,637 sekunder. Det finns redan en befintlig modell som kan montera en kub på 0,38 sekunder. Dess utvecklare är amerikanerna Ben Katz och Jared Di Carlo.