Iga võimalikku standardit Rubiku kuubikut saab lahendada 20 käiguga või vähem

Iga võimalikku standardit Rubiku kuubikut saab lahendada 20 käiguga või vähem

Täna avastasin, et kõik 43,252,003,274,489,856,000 positsioonid standardse Rubiku kuubis on võimalik lahendada 20 käiguga või vähem.

Igaüks, kes tõsiselt tegeleb Rubika kuubikuga, kasutab mingit algoritmi või sammude jada, et aidata neil puzzle lahendada. On palju erinevaid algoritme, mis erinevad keerukusest ja vajalikest liigutustest, kuid need, mida inimene saab meelde jätta ja mida inimene kasutab, vajavad tavaliselt rohkem kui nelikümmend liigutust. Sellegipoolest selgub, et see number on natuke kõrge, kuna tegelikult kasutatakse standardse Rubika kuubi jaoks antud positsiooni kõige tõhusamat lahendust. Seda tõestas 2010. aasta juulis Tomas Rokicki, Herbert Kociemba, Morley Davidson ja John Dethridge, kes kasutas Google'ilt annetatud 35 "CPU aastat" * väärtust, et näidata, et lahendamiseks on vaja vaid 20 liigutust mis tahes positsioon standardse Rubika kuubis.

Huvitav, et teadlased ei lahendanud kõiki positsioone oma optimaalse lahendusena. Pigem avastasid nad, kui nad avastasid ühe positsiooni, mis kindlasti vajas 20 lahendust kõige efektiivsemalt, siis ei püünud ​​nad optimaalse lahenduse leidmiseks teisi positsioone lahendada. Nad nõudsid, et see oleks lahendatud 20 käiguga või vähem, et veenduda, et see on allpool tuntud ülemist piiri. Niikaua kui kõik teised positsioonid oleksid selle summa ulatuses lahendatud, teadsid nad, et see number peaks olema ülemine piir, mis on vajalik standardse Rubika kuubi mis tahes positsiooni lahendamiseks. Selline kasu oli see, et see vähendas drastiliselt arvutusi, mis on vajalikud, et tõendada, et standardse Rubikaadi kuubi positsioonil pole enam kui 20 lahendamist vajavat käiku.

* Märkus: Üks "CPU Aasta" nimetatakse tavaliselt tööpotentsiaaliks, mida ühe Giga-FLOP-masinaga saab teha ühe aasta jooksul. Neile, kes pole tuttavad, tähendab "FLOP" lihtsalt "ujukpunkti toiminguid sekundis". Seega võib üks FLOP-masin teha ühe operatsiooni sekundis. Üks Giga-FLOP-masin, tavaliselt lühendatud GFLOP-iga, võib teha miljard operatsioone sekundis. Nii et ülalnimetatud tõestuseks kasutasid teadlased 35 protsessoriaastat või umbes 1103,760,000,000,000,000 operatsiooni, mis märkate, et see on väiksem kui võimalike Rubika kuubi positsioonide arv. Lisateavet selle kohta, kuidas täpselt suutis nad probleemi nii palju vähendada, et oleks võimalik seda teha nii väheste operatsioonide korral, klõpsake siin.

Boonus faktid:

  • Standardse Rubiku kuubil on 26 kuubikut koos sissepoole laiendustega, mis blokeeruvad koos teiste kuubikutega. Iga kuue külje keskosa kuubik lukustatakse kuubi südamiku mehhanismiga, pakkudes teiste tükkide baasstruktuuri.
  • Lihtsaim viis Rubiku kuubi lahendamiseks on lihtsalt selle eemaldamine ja kuubikute ümberkorraldamine selliselt, et see lahendatakse koos kokku panna. Kleebiste liigutamine toimib ka, kuid see võib potentsiaalselt kleepida kleebiseid ja muuta petmine ilmseks. 🙂
  • Rubika kuubiku avastati 1974. aastal Ungari arhitektuuriprofessor Ernő Rubik. Algselt tuli ta ümber ja lisati mitu plokki koos kummiga. Selles originaalsüsteemis lõi kummibaar mitu väljakutset. Seejärel sai ta huvi struktuurse probleemi üle, kuidas blokeerida plokid iseseisvalt suvalise pöörete arvuks, kusjuures kuubik ei lange. Huvitaval kombel ei kavandanud ta tegelikult seda mõtet luua. Pigem huvitas ta rohkem kuubi loomise struktuurilist probleemi. Varsti pärast leiutist sai ta 1975. aastal taotluse Ungari patendile HU170062, kus tema "magic cube" turustati esmakordselt.
  • Puzzle oli luba Rubikil, et Ideal Toy Corp müüb 1980. aastal. Kuna Rubik ei vastanud nõudmisele, et oleks võimalik esitada rahvusvaheline patent vajalikus ajavööndis, lubas see igaüht tootma ja müüa ühte nendest "maagilisest kuubikud "väljaspool Ungari. Mõnevõrra selle probleemi lahendamiseks muutis Ideal Toy Corp oma nime meeldejäävaks ja kaubamärgiga "Rubiku kuubiks", mitte aga üldise "Magic Cube" nimega. Rubik ise sai lõpuks patendid Rubika kuubi jaoks erinevates riikides, näiteks Ameerika Ühendriikides 1983. aastal.
  • Rubika kuubi iseseisvalt leiutas ka 1976. aastal Jaapanis iseõppinud insener Terutoshi Ishigi. Tema kuubik oli peaaegu täpselt nagu Rubiku kuubik sees ja väljas, kuigi ta ei teadnud sellest midagi, olles oma kuubi välja mõelnud samal ajal kui Rubik. Kuid Rubikki loetakse leiutajaks, sest Ishigi ei saanud oma patendi (Jaapanis) umbes aasta pärast Ungari Rubikit.
  • Alates 2009. aasta jaanuarist on maailmas müüdud 350 miljonit kuubikut.
  • Speedcubing on praktika, et proovida Rubika kuubikut võimalikult lühikese aja jooksul lahendada. Esimene maailmameistrivõistluste korraldaja Guinnessi maailmarekordade raamat toimus Münchenis 13. märtsil 1981.
  • Praeguse maailma rekordi 3 × 3 × 3 Rubiigi kuubis määras Feliks Zemdegs, kelle parim aeg oli Melbourne Winter Open 2011-s 5,66 sekundit.
  • Kui te võtsite ühe pöördega Rubiku kuubiku nägu väga kaua, siis kulub 1,400 miljonit aastat, et läbida kõik võimalikud kuubikonfiguratsioonid.
  • 1981. aastal sundis Düsseldorfi Frau Schmit Saksamaale abikaasat lahutama, viidates sellele kui Rubiko kuubile kui kaaskirjutanule. Ta ütles, et "Gunder ei räägi enam minuga ja kui ta magama läheb, on ta liiga väsimatu, kui mängib oma kuubikuga, andes mulle isegi nalja."
  • Kõige kallim Rubiku kuubik kunagi tehtud on "Master Cube" loodud Diamond Cutters International 1995. See standard suurus, täisfunktsionaalne kuubik 22,5 karaati ametüst, 34 karaati rubiinid ja 34 karaati, smaragd, kõik seatud 18 karaadis kuld ja on hinnanguliselt 1,5 miljonit dollarit.

Jäta Oma Kommentaar