Всяко възможно състояние на стандартен куб на Rubik може да бъде решено на 20 или по-малко

2024 Автор: Sherilyn Boyd | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 09:37

Всеки, който сериозно се занимава с решаването на Rubik's Cube, използва някакъв алгоритъм или последователност от стъпки, които да му помогнат да реши пъзела. Има много различни алгоритми, вариращи в сложността и броя на необходимите ходове, но тези, които могат да бъдат запаметени и използвани от човека обикновено изискват повече от четиридесет хода. Оказва се обаче, че този брой е малко висок, като всъщност използва най-ефективното решение за дадена позиция на стандартния куб на Rubik. Това беше доказано през юли 2010 г. от Томас Рокики, Хърбърт Кочиемба, Морли Дейвидсън и Джон Детъридж, които използваха 35 часа "CPU години" * от компютърно време, дарени от Google, за да докажат, че има нужда от максимум 20 хода за решаване всяка позиция на стандартния куб на Рубик.

Интересното е, че изследователите не са решили всяка позиция с оптималното си решение. По-скоро, след като откриха една позиция, която определено се нуждаеше от 20 движения за решаване по най-ефикасен начин, те не се опитаха да решат другите позиции за оптималното им решение. Те изискваха само да бъдат решени в 20 хода или по-малко, за да се увери, че е под сега известната горна граница. Докато всички останали позиции биха могли да бъдат решени под тази сума, те знаеха, че това число трябва да бъде горната граница на движенията, необходими за решаване на всяка позиция на стандартния куб Рубик. Ползата от това е, че той драстично намали броя на изчисленията, необходими, за да докаже, че нито една от позициите на стандартната куба на Rubik не изисква повече от 20 движения за решаване.

* Забележка: Една "Година на CPU" обикновено се нарича работен потенциал, който може да бъде направен от една машина Giga-FLOP за една година. За тези, които не са запознати, "FLOP" просто означава "операции с плаваща запетая за секунда". По този начин една FLOP машина може да извърши една операция в секунда. Една машина Giga-FLOP, обикновено съкратена като GFLOP, може да извърши един милиард операции в секунда. За да докажат това, изследователите са използвали 35 CPU Years или около 1,103,760,000,000,000,000 операции, което, ще забележите, е по-малко от броя на възможните позиции на Rubik's Cube. За повече информация как точно успяха да намалят драстично проблема, за да могат да го направят при толкова "малко" операции, кликнете тук.

Бонусни факти:

• Стандартната куба на Rubik има 26 кубчета с вътрешни разширения, които се зацепват заедно с другите кубове. Централният куб на всяка от шестте страни е заключен към централния механизъм в куба, осигурявайки основна структура за останалите части.
• Най-лесният начин да "решите" куба на Рубик е просто да го отделите и да подредите кубовете така, че да се решат, когато се върнат заедно. Преместване на стикери работи също, но носи потенциал за разкъсване на стикери и измама очевидни. 🙂
• Кубът на Рубик е изобретен през 1974 г. от унгарски професор по архитектура - Ernő Rubik. Първоначално той играеше наоколо и прикрепил няколко блока заедно с гумена лента. В тази оригинална система, след няколко обрати, гумената лента се счупи. След това той се интересува от структурния проблем как да се преместват блоковете независимо за произволен брой завои, без кубът да се разпадне. Интересното е, че той всъщност не е възнамерявал да създаде пъзел, когато е проектирал това. По-скоро той се интересува повече от решаването на структурния проблем на създаването на самия куб. Малко след своето изобретение, през 1975 г., той кандидатства и получи унгарски патент HU170062, където неговият "магически куб" се продава на пазара.
• Пъзелът е лицензиран от Rubik, който ще бъде продаден от Ideal Toy Corp през 1980 г. Тъй като Рубик не е изпълнил изискванията, за да може да подаде международен патент в необходимото време, той е позволил на всеки да произвежда и продава един от тези "магии" кубчета "извън Унгария. За да помогне за преодоляването на този проблем до известна степен, Ideal Toy Corp промени името в по-запомнящия се и защитено с търговска цел "Rubik's Cube", вместо да се придържа към генеричното име "Magic Cube". Самият Рубик в крайна сметка е получил патенти за Rubik's Cube в различни страни, като например САЩ през 1983 г.
• Кубът на Рубик също е измислен самостоятелно от самоук инженер, Terutoshi Ishigi, в Япония през 1976 г. Неговият куб е почти точно като куба на Рубик вътре и навън, въпреки че не знае нищо за това, като е изобретил кубчето си по същото време Рубик. Рубик обаче се смята за изобретател, тъй като Ишиги не получи патента си (в Япония) едва година след Рубик в Унгария.
• От януари 2009 г. в световен мащаб са продадени 350 милиона кубчета.
• Speedcubing е практиката да се опитвате да решите кубика на Rubik в най-кратки срокове. Първото световно първенство, организирано от Книгата на световните рекорди на Гинес се проведе в Мюнхен на 13 март 1981 г.
• Настоящият световен рекорд на 3 × 3 × 3 Rubik's Cube бе определен от Feliks Zemdegs, който има най-добро време от 5.66 секунди на Melbourne Winter Open 2011.
• Ако сте направили един завой на лицето на Rubik's Cube много секунда, ще ви отнеме 1400 милиона години, за да минете през всички възможни конфигурации на кубчета.
• През 1981 г. г-жа Шмит от Германия Дюселдорф съди съпруга си за развод, цитирайки Rubik's Cube като съавтор. Тя заяви: "Гунтър вече не ми говори, а когато лежи в леглото, е прекалено изтощен да играе със своя куб, за да ме прегърне."
• Най-скъпата куба на Rubik, която някога е произвеждала, е "Master Cube", създаден от Diamond Cutters International през 1995 г. Този стандартен размер, напълно функционален куб, има 22,5 карата аметист, 34 карата рубини и 34 карата смарагди, злато и струва около 1.5 милиона долара.