Mekanisk puslespil

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 24. november 2021; checks kræver 6 redigeringer .

Et mekanisk puslespil er et puslespil præsenteret som et sæt af mekanisk sammenkoblede brikker.

Historie

Det ældste mekaniske puslespil kommer fra Grækenland og dateres tilbage til det 3. århundrede f.Kr. Spillet består af en firkant opdelt i 14 dele. Målet med spillet er at skabe forskellige former ud fra disse brikker. Dette er ikke så nemt at gøre (se f.eks. mave ).

I Iran blev "hemmelige låse" lavet i det 17. århundrede e.Kr. Det næste kendte udseende af puslespil findes i Japan . Der er en omtale i en bog fra 1742 af et spil kaldet "Sei Shonagan". Omkring 1800 bliver spillet Tangram fra Kina populært , og tyve år senere spredte spillet sig til Europa og Amerika.

Firmaet Richter fra Rudolstadt startede omkring 1891 produktionen af ​​en lang række forskellige tangramlignende figurer, de såkaldte "Puzzle Anchors".

I 1893 skrev Angelo John Lewis, ved hjælp af pseudonymet "Professor Hoffman", en bog med titlen Puzzles; Gammelt og nyt " (gåder; gammelt og nyt). Bogen indeholdt blandt andet mere end 40 beskrivelser af gåder med hemmelige åbningsmekanismer. Bogen er vokset til en guide til puslespil.

Begyndelsen af ​​det 20. århundrede var en tid, hvor gåder var meget moderne, og det første puslespilspatent blev udstedt. Puslespillet vist på figuren, lavet af 12 identiske brikker af W. Altekruse i 1890, er et eksempel på et sådant puslespil.

Opfindelsen af ​​moderne polymerer har i høj grad forenklet og reduceret omkostningerne ved fremstilling af mekaniske puslespil.

Kategorier

Foldepuslespil

I denne kategori præsenteres puslespillet som et sæt komponenter, og målet er at samle en eller anden figur. Catfish Cubes , skabt af Pete Hein , Solomon Golombs pentomino , det førnævnte tangramspil og "Anker Puzzles" er eksempler på sådanne gåder. Desuden hører problemer, hvor detaljer skal pakkes ind i en tilsyneladende for lille kasse, også til denne kategori.

Figuren viser en variant af Hoffman-puslespillet, opfundet i 1978. Målet med problemet er at pakke 27 rektangulære kasser med siderne A, B, C i en kasse med siderne A+B+C, der opfylder to begrænsninger:

1) A, B, C må ikke være ens 2) Det mindste af tallet A, B, C skal være større end

En mulighed er A=18, B=20, C=22, og boksen skal være 60x60x60. Dean G. Hoffman selv (opfinderen af ​​puslespillet) skriver, at tiden til at løse det kan variere fra 20 minutter til flere timer.

Moderne værktøjer, såsom laserskæring , gør det muligt at skabe komplekse todimensionelle puslespil lavet af træ eller akryl. For nylig er dette blevet fremherskende, og puslespil med usædvanlig dekorativ geometri er ved at blive udviklet. Dette giver mulighed for mange måder at opdele områder i gentagne former .

Computere bruges til at udvikle nye gåder, de tillader udtømmende opregning – ved hjælp af en computer kan et puslespil designes, så det har færrest mulige antal løsninger, eller løsningen kræver så mange trin som muligt. Som et resultat kan det blive meget vanskeligt at løse sådanne gåder.

Brugen af ​​gennemsigtige materialer tillader skabelsen af ​​puslespil, hvor brikker skal placeres oven på hinanden. Målet er at skabe et specifikt mønster, mønster eller farveskema. For eksempel består et af puslespillene af flere diske, hvor sektorer af ringe i forskellige størrelser er malet i forskellige farver. Diske stables oven på hinanden for at skabe farvede ringe (rød => blå => grøn => rød).

Demonterbare puslespil

Gåder i denne kategori løses normalt ved at åbne eller skille dem ad. Denne kategori inkluderer puslespil med en hemmelig åbningsmekanisme, og de åbnes gennem forsøg og fejl . Desuden anses puslespil, der består af flere metalstykker, der er forbundet med hinanden på en eller anden måde, også for at tilhøre denne kategori.

De to gåder vist på billedet er især gode til fester, fordi de er nemme at løse, men i virkeligheden kan mange mennesker ikke løse dette problem. Problemet her er delenes form - forbindelsesknuderne er koniske og kan derfor kun bevæge sig i én retning. Hver del har dog to forskellige koniske retninger med tilstødende dele, så den ene del ikke kan trækkes ud i begge retninger.

Æsker kaldet hemmelige kasser med en hemmelig åbningsmekanisme, ekstremt populære i Japan, falder ind under denne kategori. Disse kister indeholder en mere eller mindre kompleks, normalt usynlig åbningsmekanisme. Der er et stort udvalg af åbningsmekanismer, såsom subtile paneler, der skal flyttes, vippemekanismer, magnetiske låse, bevægelige stænger, der skal drejes til en bestemt position, og endda timerlåse, for hvilke objektet skal holdes i en bestemt position, indtil væsken ikke vil fylde en (indvendig) beholder.

Koblingspuslespil

I linkpuslespil holder en eller flere brikker resten af ​​brikkerne sammen, eller brikkerne holder hinanden. Målet med puslespillet er at skille puslespillet helt ad og derefter samle det igen. Et eksempel er de berømte kinesiske træknuber.

Både adskillelse og genmontering kan være udfordrende - i modsætning til foldepuslespil falder brikkerne i disse puslespil normalt ikke let fra hinanden.

Sværhedsgraden er normalt defineret i form af antallet af træk, der kræves for at fjerne den første brik i det indledende puslespil.

Figuren viser en af ​​de mest berømte repræsentanter for denne kategori, den kinesiske træknude. Især denne version af knuden, designet af Bill Cutler, kræver 5 træk for at frigive den første brik i puslespillet.

Historien om disse gåder kan spores tilbage til det tidlige 18. århundrede [1] [2] . Bastelmeier-kataloget fra 1803 indeholdt to gåder af denne art. Professor Hoffmans puslespilsbog nævnt ovenfor indeholder også to sådanne gåder.

I begyndelsen af ​​det 19. århundrede overtog japanerne markedet for dette legetøj. De skabte mange spil af alle slags og former - dyr, heste og andre genstande - mens vesten kredsede om geometriske former.

Ved hjælp af en computer blev det for ikke så længe siden muligt at analysere det fulde sæt af spil. Denne proces blev startet af Bill Cutler med en analyse af alle kinesiske træknuder. Fra oktober 1987 til august 1990 blev alle 35.657.131.235 forskellige varianter analyseret. Beregningerne er foretaget på flere computere og ville have taget i alt 62,5 år, hvis de blev udført på en enkelt computer.

For andre figurer end den kinesiske træknude nåede sværhedsgraden 100 træk før fjernelsen af ​​den første brik i puslespillet, et niveau hvor en person skulle arbejde hårdt for at løse puslespillet. Toppen af ​​udviklingen af ​​dette puslespil er gåder, hvor tilføjelsen af ​​et lille antal brikker fordobler sværhedsgraden.

Computeranalyse har dog også ført til en bevægelse i den anden retning - da moderne programmer ikke sørger for rotation af dele af puslespillet, er der en tendens til at lave puslespil, hvor løsningen skal indeholde mindst én rotation. I dette tilfælde bliver du nødt til at løse alt manuelt.

Før udgivelsen af ​​2003 RD Design Project af Owen, Charnley og Strickland, kunne puslespil uden rette vinkler ikke analyseres effektivt på en computer. Steward Coffin har lavet puslespil baseret på det rombiske dodecahedron siden 1960'erne. Dette tillod brugen af ​​trekantede eller sekskantede stænger. Puslespil af denne art har ofte ekstremt ulige komponenter, som først bliver til en regulær figur i slutningen af ​​samlingen. Desuden gør 60° vinkler det obligatorisk for nogle objekter at bevæge sig sammen. Rosebud-puslespillet er hovedrepræsentanten for sådanne puslespil - i dette puslespil skal 6 brikker flyttes fra en yderposition, hvor de kun berører med deres spidser, til midten af ​​hele objektet.

Optrævling og optrævling af gåder

For puslespil af denne art er målet at afkroge en metal- eller tovring fra en genstand. Topologi spiller en vigtig rolle i disse gåder .

Figuren viser afkoblingsversionen af ​​puslespillet. Selvom det ser simpelt ud, er det ret svært - de fleste puslespilsider rangerer det som et af de sværeste.

Trådpuslespil (engelsk: Vexiers) er en anderledes form for afkoblingspuslespil. De skal frigøre to eller flere ledningsdele. De spredte sig også under den generelle puslespildille i slutningen af ​​det 19. århundrede. De fleste af vor tids trådpuslespil kommer fra den periode.

De såkaldte ringpuslespil, som omfatter kinesiske ringe, er en anden slags trådpuslespil. I disse puslespil skal en lang ledningsløkke befris fra lænker af ringe og ledninger. Antallet af trin, der kræves for at frigøre løkken, afhænger ofte eksponentielt af antallet af ringe i puslespillet. En almindelig type, hvor ringene er forbundet til en stang med reb (eller metalækvivalenter), har et løsningsskema, der er identisk med den binære Gray-kode, hvor hvert ord kun adskiller sig fra det næste med en bit.

Bemærkelsesværdigt er puslespillet kendt som de kinesiske ringe, Cardans ringe, Meleds eller renæssancepuslespillet. Puslespillet blev nævnt i Luca Paciolis De Viribus Quantitatis-manuskript omkring 1500 som "Problem 107". Det samme puslespil er nævnt i 1550-udgaven af ​​Gerolamo Cardanos De subtililate. Selvom puslespillet tilhører klassen af ​​afkoblingsgåder, kan dets løsning repræsenteres som en binær matematisk procedure.

Der er en legende, at riddere i middelalderen gav kinesiske ringe til deres koner, så konerne under deres fravær kunne tage sig god tid. Værtshus-puslespil , lavet af stål, var en god praksis for smede [3] .

Bohr, Niels brugte afkoblingspuslespil kaldet Tangloids (Tangloids) for at demonstrere for eleverne egenskaberne ved spin .

Papirfoldningspuslespil

Målet med denne genre af puslespil er at folde papir på en sådan måde, at vi får et bestemt mønster som resultat. I princippet kan puslespillet " Magic Rubik " henføres til samme kategori. Det bedste eksempel er vist på billedet. Opgaven er at folde et firkantet ark papir på en sådan måde, at tallene støder op til hinanden uden mellemrum og danner en firkant.

Et andet papirfoldningspuslespil er at folde brochurer og bykort. Selvom foldelinjer ofte angiver, hvor der skal foldes, kan det være meget svært at folde papiret præcis, som det var. Årsagen er, at foldeprocessen er designet specifikt til foldemaskinen, hvilket optimerer stablingsprocessen, og denne optimale stabling bliver ikke altid replikeret af almindelige mennesker.

Puslespil låse

Disse puslespil, også kaldet sikkerhedslåse , er låse (ofte hængelåse ), der har en usædvanlig låsemekanisme. Målet er at åbne låsen. Hvis du får udleveret en nøgle, åbner den ikke låsen på den sædvanlige måde. For nogle slotte kan det være svært at genoprette den oprindelige tilstand.

Fartøjer med hemmeligheder

Disse er fartøjer "med et twist". Målet med puslespillet er at drikke eller hælde indholdet ud af beholderen uden at spilde en dråbe. Puslespillet er en gammel form for spillet. Grækerne og fønikerne lavede beholdere, der skulle fyldes gennem bunden. I det 9. århundrede blev mange forskellige fartøjer beskrevet i detaljer i en tyrkisk bog. I det 18. århundrede lavede kineserne også denne type drikkekar.

Et eksempel er et fartøj med en hemmelighed . Der laves mange huller i halsen på dette kar, som gør det muligt at hælde væsken i karret, men gør det umuligt at hælde væsken ud af karret. En upåfaldende kanal passerer gennem karrets håndtag og langs den øvre kant til tuden. Hvis du lukker det øverste hul på håndtaget med fingeren, kan du drikke væske fra karret og suge det op som gennem et sugerør.

Umulige objekter

Umulige genstande er genstande, der ved første øjekast virker umulige. Det mest berømte umulige objekt er skibet i en flaske . Målet med puslespillet er at finde ud af, hvordan objektet kom dertil. Et andet velkendt puslespil er en terning lavet af to dele, hægtet på fire steder med ikke-adskillelige samlinger ( eksempel ). Løsningerne på disse gåder kan ligge forskellige steder. Der er mange genstande, der falder ind under beskrivelsen af ​​sådanne puslespil - flasker, der indeholder alt for store genstande (se umulige flasker , japanske mønter med huller, der indeholder en træpil med en ring, trækugler i en træramme og meget mere.

Æblerne med pilen på billedet er lavet af et enkelt stykke træ. Hullet i æblet er for lille til at skubbe en pil igennem, og der er ingen tegn på binding.

Færdighedspuslespil, piskeris

Spil i denne kategori er strengt taget ikke puslespil, da tålmodighed og fingerfærdighed spiller en stor rolle her. Ofte er målet at vippe kassen med det gennemsigtige låg for at få bolden ind i hullet.

Moving Segment Puslespil

Puslespil i denne kategori kræver flere manipulationer for at bringe puslespillet i den ønskede tilstand. Berømte gåder af denne type er Rubik's Cube og Tower of Hanoi . Denne kategori omfatter også puslespil, hvor en eller flere brikker skal flyttes på plads. Af denne slags puslespil er " Game of 15 " bedst kendt . Rush Hour eller Sokoban-spil er andre eksempler.

Rubik's Cube har forårsaget et hidtil uset boom i denne kategori. Der er lavet en lang række variationer af puslespillet. Kuber er blevet udviklet i størrelser fra 2x2x2 til 22x22x22, såvel som mange andre geometriske former, såsom tetraedriske og dodekaedrale . Ved at ændre orienteringen af ​​rotationsakserne er det muligt at lave en række puslespil med samme grundform. Desuden kan du få rektangulære puslespil ved at fjerne et lag fra terningen. Disse rektangulære puslespil antager uregelmæssige former under manipulation.

Figuren viser en anden, mindre kendt form for disse gåder. Puslespillet er simpelt nok til at blive løst ved forsøg og fejl, i modsætning til Rubiks terning, som er svær at løse på denne måde.

Andre bemærkelsesværdige gåder

Se også

Noter

  1. ↑ Darling, 2004 , s. 49.
  2. ↑ The Burr Puzzle Site , "Historisk oversigt" , IBM Research 1997 arkiveret 3. november 2012 .
  3. ↑ Morris, 2007 , s. 99-104.

Litteratur