Każdy możliwy stan standardowej kostki Rubika może zostać rozwiązany w 20 ruchach lub mniej

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 09:39

Każdy, kto poważnie myśli o rozwiązaniu Kostki Rubika, używa jakiegoś algorytmu lub sekwencji kroków, aby pomóc im rozwiązać zagadkę. Istnieje wiele różnych algorytmów, różniących się złożonością i liczbą wymaganych ruchów, ale te, które mogą być zapamiętane i używane przez człowieka, zwykle wymagają więcej niż czterdziestu ruchów. Okazuje się jednak, że ta liczba jest trochę wysoka, jeśli chodzi o faktyczne użycie najbardziej wydajnego rozwiązania dla danej pozycji na standardowej kostce Rubika. Zostało to udowodnione w lipcu 2010 roku przez Tomasa Rokickiego, Herberta Kociembę, Morleya Davidsona i Johna Dethridge'a, którzy zużyli 35-procentowy czas obliczeniowy, poświęcony przez Google, aby udowodnić, że do rozwiązania wystarczy maksymalnie 20 ruchów. dowolne miejsce na standardowej kostce Rubika.

Co ciekawe, badacze nie rozwiązali każdej pozycji optymalnym rozwiązaniem. Przeciwnie, kiedy odkryli jedną pozycję, która zdecydowanie potrzebowała 20 ruchów do rozwiązania w najbardziej efektywny sposób, nie próbowali rozwiązać innych pozycji w celu znalezienia optymalnego rozwiązania. Wymagało tylko, aby rozwiązać go w 20 ruchach lub mniej, aby upewnić się, że znajdowało się poniżej znanej górnej granicy. Dopóki wszystkie inne pozycje mogą zostać rozwiązane w ramach tej kwoty, wiedzieli, że ta liczba musi być górną granicą ruchów potrzebnych do rozwiązania dowolnej pozycji na standardowej kostce Rubika. Zaletą takiego postępowania było znaczne zmniejszenie liczby obliczeń wymaganych do udowodnienia, że żadna pozycja na standardowej kostce Rubika nie wymagała więcej niż 20 ruchów do rozwiązania.

* uwaga: jeden "rok procesora" jest zwykle określany jako potencjał roboczy, który może być wykonany przez jedną maszynę Giga-FLOP w ciągu jednego roku. Dla tych, którzy nie są zaznajomieni, "FLOP" oznacza po prostu "Operacje zmiennoprzecinkowe na sekundę". Zatem jedna maszyna FLOP może wykonać jedną operację na sekundę. Jedna maszyna Giga-FLOP, zwykle skracana jako GFLOP, może wykonać miliard operacji na sekundę. Aby to udowodnić, naukowcy wykorzystali 35 CPU Years lub około 1,103,760,000,000,000,000 operacji, co, jak zauważyliście, jest mniejsze niż liczba możliwych pozycji kostki Rubika. Aby dowiedzieć się więcej na temat tego, jak dokładnie udało im się zmniejszyć problem tak drastycznie, aby móc to zrobić w tak "niewielu" operacjach, kliknij tutaj.

Dodatkowe fakty:

• Standardowa Kostka Rubika ma 26 sześcianów z wewnętrznymi przedłużeniami, które łączą się z innymi sześcianami. Środkowa kostka każdego z sześciu boków jest zablokowana w rdzeniu mechanizmu wewnątrz sześcianu, zapewniając podstawową strukturę dla pozostałych elementów.
• Najprostszym sposobem na "rozwiązanie" kostki Rubika jest po prostu rozłożenie jej i ponowne rozmieszczenie kostek tak, aby zostały rozwiązane po złożeniu razem. Przenoszenie naklejek również działa, ale niesie ze sobą ryzyko rozerwania naklejek i uczynienia oszustwa oczywistym. 🙂
• Kostka Rubika została wynaleziona w 1974 roku przez węgierskiego profesora architektury Ernő Rubika. Początkowo bawił się i przyczepiał kilka bloków razem z gumką. W tym oryginalnym systemie, po kilku obrotach, gumka pękła. Następnie zainteresował się strukturalnym problemem, w jaki sposób poruszać blokami niezależnie dla dowolnej liczby zwojów bez rozpadania się sześcianu. Co ciekawe, nie zamierzał stworzyć układanki, kiedy to zaprojektował. Raczej był bardziej zainteresowany rozwiązaniem strukturalnego problemu tworzenia samego sześcianu. Krótko po swoim wynalazku, w 1975 r., Złożył wniosek o patent na węgierski patent HU170062, w którym jego "magiczna kostka" została po raz pierwszy wprowadzona na rynek.
• Puzzel był licencjonowany przez Rubika na sprzedaż przez Ideal Toy Corp w 1980 roku. Ponieważ Rubik nie spełnił wymagań, aby móc złożyć międzynarodowy patent w wymaganej skali czasowej, pozwolił każdemu wyprodukować i sprzedać jedną z tych "magii". kostki "poza Węgrami. Aby nieco poradzić sobie z tym problemem, firma Ideal Toy Corp zmieniła nazwę na bardziej pamiętną i wyróżniającą się marką "Kostka Rubika", zamiast trzymać się ogólnej nazwy "Magic Cube". Sam Rubik otrzymał ostatecznie patenty na Kostkę Rubika w różnych krajach, na przykład w Stanach Zjednoczonych w 1983 roku.
• Kostka Rubika została również niezależnie wynaleziona przez samouka, Terutoshi Ishigi, w Japonii w 1976 roku. Jego kostka była prawie dokładnie taka jak kostka Rubika wewnątrz i na zewnątrz, chociaż nic o tym nie wiedział, wymyślając swój sześcian w tym samym czasie co Rubik. Rubik jest jednak uznawany za wynalazcę, ponieważ Ishigi nie otrzymał swojego patentu (w Japonii) przez około rok po Rubiku na Węgrzech.
• Od stycznia 2009 r. Sprzedano 350 milionów kostek na całym świecie.
• Speedcubing to praktyka próbowania rozwiązania kostki Rubika w jak najkrótszym czasie. Pierwsze mistrzostwa świata organizowane przez Księga rekordów świata Guinnessa odbył się w Monachium 13 marca 1981 r.
• Aktualny rekord świata na kostce Rubika 3 × 3 × 3 został ustalony przez Feliksa Zemdegsa, który miał najlepszy czas 5,66 sekundy na Melbourne Winter Open 2011.
• Jeśli wykonasz jedną rundę kostki Rubika bardzo szybko, zajmie ci to 1400 milionów lat, aby przejść przez wszystkie możliwe konfiguracje kostek.
• W 1981 r. Frau Schmit z Dusseldorfu Niemcy pozwała jej męża za rozwód, powołując się na Kostkę Rubika jako współpozwanego. Stwierdziła: "Gunder już nie mówi do mnie, a kiedy idzie do łóżka, jest zbyt wyczerpany, by bawić się swoim sześcianem, żeby nawet mnie przytulić."
• Najdroższą kostką Rubika wyprodukowaną w historii jest "Master Cube" stworzona przez Diamond Cutters International w 1995 roku. Ten standardowy rozmiar, w pełni funkcjonalny sześcian ma 22,5 karatów ametystu, 34 karaty rubinów i 34 karaty szmaragdów, wszystkie ustawione w 18 karatach złoto i jest warte około 1,5 miliona dolarów.