Erne Rubik, kipar i arhitekt iz Mađarske, odlučio je izmisliti vizualnu pomoć koja će pomoći studentima da bolje razumiju matematičku teoriju skupina, ali čarobna kocka bila je toliko popularna kod znanstvenika različitih dobnih skupina da se zagonetka brzo širila diljem svijeta, čineći njegovog izumitelja milijunaš. Na prvi pogled Rubikova shema montaže kocki čini nevjerojatno teškom, ali ako pažljivo proučite razvijene algoritme i shvatite princip montaže, rješenje zagonetke bit će izazov brzine.
Struktura Rubikove kocke i imena rotacija
Bez osnovnih spoznaja o Rubikovom uređaju s kockama, bit će vrlo teško vratiti izvornu sliku ove zagonetke, bez da se mucaju oko natjecanja u brzini okupljanja.
Češija 3x3 kocka sastoji se od 26 elemenata, koji su pak podijeljeni na:
- središnji, nepomični elementi koji imaju samo jednu boju i ne mijenjaju svoj položaj u odnosu jedni na druge, ima ih samo 6;
- obalni (njih 12). Oni su dvobojni i uvijek ostaju na stranama, bez obzira na vrstu rotacije;
- kutu (8 elemenata) koji uvijek ostaju u uglovima kocke i oslikani su u 3 različite boje.
U strukturi Rubikove kocke postoji još jedan element koji je skriven od naših očiju - ovo je križ, na koji su povezani središnji elementi.
Ovisno o kapacitetu kocke određenih elemenata, može postojati različit broj, ili će biti potpuno odsutni. Na primjer, u slaganju od 2x2, samo kutne kocke i samo osam.
Šest lica kocke oslikane su u različitim bojama. Važno je napomenuti da se boje upotrebljavaju samo određene, a na križu ispravne Rubikove kocke, one su postavljene jedna prema drugoj u paru: bijelo - žuto, crveno - narančasto, zeleno - plavo.
Da bi algoritmi za rješavanje prostornog problema napisanog formulama postali jasni, morate naučiti opće prihvaćenu međunarodnu oznaku lica i njihovih rotacija.
Ako uzmete kocku u ruku, lice koje će se zvati eruditi zove frontalni i označeno je latinskim slovom F, a suprotna strana - leđa (B) također razlikuje lijevu (L), desnu (R), gornju (U) i donju. (D) rubu.
Za označavanje rotacije određenog lica za 90 ° u formuli za sastavljanje Rubikove kocke označavaju latinsko slovo koje označava.Kada se dvostruko okreće, pored nje se nalazi broj 2. Ako je rotacija u smjeru suprotnom od smjera kazaljke na satu, slovo se dodaje. Dakle, R ¢ znači da se desna strana mora rotirati nakon 90 ° u smjeru suprotnom od kretanja u smjeru kazaljke na satu.
Tajne dijela Rubikove kocke: Elementi, dijelovi, ključni pojmovi
Erne Rubik nad sastavom slagalice koju je izumio mjesec dana. Sada za one koji su odlučili osvojiti čarobnu kocku, razvijene su mnoge tehnike.
Najpopularnije su:
- Za početnike - detaljan vodič koji razbija algoritam za rješavanje problema u sedam faza.
- Metoda Jessica Friedrich je najpopularniji način među ljubiteljima brzine, iako na mnoge načine odziva algoritam za početnike.
- Intuitivna metoda Valeryja Morozova. U potpunosti nedostaju nikakve formule, njezina je suština ne davati spremno rješenje, već pomoći u razumijevanju uređaja kocke kako bi samostalno došli do rješenja slagalice.
Kako bi naučili kako sastaviti Rubikovu kocku, često je savjetovano prvo rastavljanje zagonetke u zasebne elemente, a zatim ih ponovno sastaviti. To će vam pomoći da bolje razumijete njegovu strukturu i brzo naučite algoritme rješenja.
Prije nego što krenete na određenu tehniku sastavljanja kocke, upoznajte se s nekim od pojmova koji se često nalaze u algoritmima.
Ispravan križ je križ u kojem se rubne površine podudaraju s bojama središnjih elemenata na stranama, istodobno formirajući na gornjoj površini boje koja odgovara središnjem elementu.
Krivi križ razlikuje se od onoga pravilnog, jer kocke koje tvore križ na gornjoj strani ne odgovaraju vrhuncima elemenata s bojom bočnih strana.
Ispravan parovi su parovi rubnih elemenata s odgovarajućim bojama na odgovarajućim licima, a mogu se istovremeno instalirati u prvi i drugi sloj zagonetka.
Sheme i faze sastavljanja Rubikove kocke za početnike
U ovom trenutku postoji nekoliko varijanti mehaničke zagonetke, koja se pojavila 1974. godine. To su kockice s različitim brojem elemenata koji čine lice, kao i slične zagonetke: piramidu Meffert i zmije, koja se sastoji od segmenata - redovitih trokuta. Razmotrite slijed i stupnjeve montaže različitih kubnih varijacija.
Kako izgraditi Rubikov Cube 2x2
Rubikova zagonetka 2x2 znamenka također se zove Mini-kocka. Ova zagonetka, ipak, se pojavila malo kasnije, ali nije bila komplicirana, već lagana verzija klasične kocke. Novak erudit će moći svladati svoj sastav u samo 20-30 minuta.
Rješavanje slagalice uključuje samo tri koraka:
- Skupljanje prvog sloja - morate kombinirati elemente kocke tako da su na donjem sloju svi iste boje, a njihova bočna lica podudarala su se u parovima.
- Raspored elemenata gornjeg sloja. U ovoj fazi morate odrediti boju donjeg sloja. On je jedini koji nije prisutan u donjem sloju. Zatim stavite kocke gornjeg reda u one kuteve koji će odgovarati bojama na rubovima elementa, ali nije nužno da se boje pojavljuju na njihovim mjestima.
- Zakretanje elemenata gornjeg sloja - potrebno je zakretati kutne kuta u smjeru kazaljke na satu ili obrnuto, tako da postanu u ispravnim položajima i Rubikova kocka će se sastaviti.
Za pravilno postavljanje kocke donjih i gornjih slojeva koriste se sljedeće formule:
- dijagonalni elementi zamjene - VfPVP'V'F ';
- preraspodjela međusobno susjednih elemenata - FVF'V'L'V'L.
Premještanje rubova elementa:
- u smjeru kazaljke na satu - FN²F'P'N2P;
- u smjeru suprotnom od kazaljke na satu - П'Н²ПФ²²Ф '.
Puzzle 3x3
Za sastavljanje 3x3 Rubikove kocke morate proći kroz sedam faza:
- Prikupiti točan križ u prvom sloju. Križ elemenata, koja boja za prikupljanje nije važna, ali mnogi radije počinju s shemom u bijeloj boji.
- Rasporedite kutove prvog sloja na mjestima, a prvi red kocke se skuplja.
- Postavite srednje rebra na njihovo mjesto, nakon ove faze prikupit će se dva sloja.
- Izgradite desni križ na donjem sloju.
- Postavljanje kutnih elemenata na njihova mjesta i boje njihovih lica moraju odgovarati okupiranom kutu, ali ne moraju nužno biti smješteni na njihovim mjestima.
- Posljednja faza je okretanje elemenata kuta na ispravne položaje.
Počevši složiti slagalicu, važno je ne okrenuti kocku u svoje ruke, tako da se ne izgubite u rasporedu lica, koja od njih je vrh, desno, leđa, lijeva ili frontalna.
4x4 Rubikova kocka
Rješenje ove inačice slagalice, unatoč velikoj dubini bita, može se provesti u manjem broju stupnjeva:
- Skupljanje centara - trebate postaviti četiri elementa iste boje u središte svakog lica.Ovdje je vrijedno obratiti pažnju da centri ove kocke nisu fiksni, to jest, možete samostalno odabrati boju koja će biti suprotna kojoj je jedan.
- Sklop rubova. U ovoj fazi morate upariti rubove rubova na svojim mjestima. Ako je sve ispravno učinjeno, nakon toga će se pojaviti kocka, u kojoj će samo kutni elementi biti na pogrešnim mjestima.
- Raspored uglova i rješavanje pariteta. Koristeći 3x3 Rubikove kockaste formule i rotirajući samo vanjske rubove, možete dovršiti zagonetku. Istina u ovoj fazi možda nije tako glatka, može se pojaviti paritet - situacije koje su nemoguće u 3x3 kocki. Možda se dogodi da će se nakon rješavanja nježnosti gornjeg sloja malo srušiti, nema se čega brinuti, algoritmi za klasičnu verziju slagalice pomoći će vam da ih uredite u potrebnom redoslijedu.
Brzo graditi puzzle 5x5
Veliki dio zagonetka ne utječe bitno na algoritam za rješavanje, faze će biti jednake:
- Najprije skupljamo središta od devet središnjih kocka iste boje na svakom licu. Da biste implementirali tu fazu, uopće nije potrebno zapamtiti formule, razumijevanje procesa uvelike će pojednostaviti zadatak, pretvarajući ga u običnu oznaku.
- Skupimo i dogovorimo triju rubnih lica na njihovim mjestima.Rješavanjem ovog problema, nije potrebno rotirati središnje slojeve, sve manipulacije bi se trebale dogoditi samo s vanjskim.
- Ako se ispostavilo da se svi rubovi, osim dva, koji su nemoguće zamijeniti, skupljaju, ta se situacija naziva paritet. Tek nakon njegova rješenja možemo nastaviti do završne faze montaže.
Najbrži način. Jessica Friedrich Metoda
Ova metoda okupljanja brzine najčešće se koristi kod brzih hlađenja, ali nije savjetovana za početnike, koji su bolje od učenja korak-po-korak algoritam kako bi razumjeli princip zagonetka.
Da biste ovladali metodom Jessica Friedrich, morat ćete zapamtiti čak 119 (!) Algoritama koji će se primjenjivati u sljedećim koracima:
- Raspored elemenata u pravom križu na početnoj strani, u prosjeku, ovaj problem može se riješiti u sedam poteza.
- Vraćanje mjesta elemenata prvog i drugog sloja postavljanjem četiri para bočnog kuta. Da biste stavili svaki par na odgovarajuću stranu, u prosjeku također trebate napraviti sedam poteza.
- Orijentacija preostalih nenastavljenog sloja, kada se oba ruba i kutovi istovremeno okrenu tako da gledaju prema boji posljednjeg lica.Da biste riješili taj problem, trebate svladati pedeset sedam permutacija.
- Premještanje elemenata u posljednjem sloju, za koji ćete morati ovladati još 21 algoritama. Po prosjeku, Jessica Friedrich metoda omogućuje rješavanje 3x3 zagonetka u 56 poteza.
Kako sastaviti Rubikovu kocku zatvorenim očima
Ako su vam vještine dovoljne za stabilne rezultate u rješavanju Rubikove kocke s otvorenim očima u jednoj minuti, možete svladati novu razinu - slijepo. Ovdje nije rješenje zagonetke kao takvog, već napominje se kako je pamćenje položaja preuređenih elemenata na licima.
Na primjer, kod prebrzog natjecanja, slijepo sastavljanje vremena uključuje ne samo vrijeme izravnih manipulacija kockom nego i vrijeme za gledanje.
Često, kotači brzine koriste metodu rimske sobe, koja se također zove palača ili cesta Cicera, kako bi zapamtili. Bit metode leži u činjenici da se u mašti ponovno stvara prostorija ili poznati put, a koncepti (u našem slučaju, lokacija elemenata slagalice) vezani su za objekte u sobi ili na putu.Zatim, dok rješavate zagonetku, sve što ostane je hodanje po poznatom putu (ili sobi) i postavljanje elemenata na njihova mjesta.
Ne biste se trebali uzrujati ako prvi put ne uspijete sastaviti Rubikovu kocku, jer s upotrebom organa dodira nitko ne uspijeva riješiti ovaj problem bez treninga prvi put.
Tko drži zapis za najbržu gradnju
Da biste brzo sakupili Rubikovu kocku, ne trebate samo majstorski posjedovati algoritme za premještanje fragmenata zagonetke na željenu poziciju. To također zahtijeva virtuoznu agilnost i brzinu rukom.
Oni koji su prvi put počeli sastavljati ovu zagonetku, mogli bi nekoliko dana za nekoliko dana riješiti, ali australski Felix Zemdegs 2016. godine se borio za taj prostorni zadatak u samo 4.73 sekundi. Ovaj rezultat izgleda impresivan, ali nije granica brzine ljudskog mozga i ruku, jer je već 2017. godine snimljeno novo postignuće američke petnaestogodišnje adolescentice Patrick Pons. On je imao samo 4,66 sekundi.
Sada je došlo vrijeme za dah i saznati što i tko posjeduje rekord za brzu montažu Rubikove kocke.Isti Felix Zemdegs 2018. godine ne samo da je uništio rekord, već i američki mladi znanstvenik koji je zajedno složio puzzle u 4.22 sekunde.
