Rubik's Cube Magic Cube | |
---|---|
Bűvos kocka | |
grundlæggende oplysninger | |
Opfinder | Erno Rubik |
Udgivelsesår | 1974 |
Antal mulige kombinationer |
43 252 003 274 489 856 000 [1] |
Formen | terning |
Rubiks terning (oprindeligt "magisk terning" , Hung. bűvös kocka ) er et mekanisk puslespil opfundet i 1974 (og patenteret i 1975) af den ungarske billedhugger og arkitekturlærer Erno Rubik .
Puslespillet er en 3x3x3 plastikterning ( original) med 54 synlige farvede klistermærker. Overfladerne på en stor terning er i stand til at rotere omkring 3 indvendige akser af terningen. Hver af de seks ansigter består af ni firkanter og er malet i en af seks farver, i en af de almindelige farvemuligheder, arrangeret i par modsat hinanden: rød - orange, hvid - gul, blå - grøn. Ansigtsrotationer giver dig mulighed for at omarrangere de farvede firkanter på mange forskellige måder. Spillerens opgave er at "løse Rubiks terning": ved at vende terningens flader, returner den til dens oprindelige tilstand, når hver af fladerne består af firkanter af samme farve.
Navnet "Rubiks terning" er accepteret på de fleste sprog i verden, med undtagelse af tysk og kinesisk, hvor dets oprindelige navn "Magic Cube" ( tysk Zauberwürfel ; kinesisk 魔方[mofan]) forbliver almindeligt, såvel som hebraisk , hvor den kaldes den "ungarske terning" ( Hebr. קובייה Hungarian ).
Historien om Rubik's Cube begyndte i marts 1970, da Larry Nichols opfandt en 2×2×2 puslespilsterning med roterende dele samlet på magneter . Opfinderen ansøgte straks om et canadisk patent, og den 11. april 1972 modtog Nichols et amerikansk patentnummer 3655201 (senere, i 1986, bekræftede appelretten, at 2 × 2 × 2 lomme Rubiks terning, på grund af ligheden mellem opfindelser , krænker Nichols' ophavsret ). Den 9. april 1970 ansøgte Frank Fox om et 3×3×3 kugleformet puslespil, og den 16. januar 1974 modtog han et patent (1344259) [2] .
I midten af 1970'erne arbejdede Erno Rubik i indretningsafdelingen på Academy of Applied Arts i Budapest . Det lykkedes ham aldrig at forklare eleverne den matematiske teori om grupper . Rubik arbejdede i grupper og lavede engang 27 træterninger, hver malet i seks farver. Uventet viste det sig at være ret svært at sætte en terning ud af dem, så hvert ansigt blev malet i sin egen farve. Rubik selv kæmpede med problemet i en måned (selvom den første Rubiks terning efter sigende blev bygget som et undervisningsværktøj til at hjælpe hans elever med at forstå tredimensionelle objekter, var Rubiks oprindelige mål faktisk at løse problemet med strukturel bevægelse af uafhængige dele). Men det sværeste var at finde på en mekanisme, der bestod af 26 kuber (der var ikke behov for en central) og strukturel fastgørelse [3] . Den 30. januar 1975 modtog E. Rubik et ungarsk patent (HU170062) for sin opfindelse, "Magic Cube" (Bűvös kocka).
De første partier af Rubik's Cubes blev udgivet i slutningen af 1977 til Budapest Toy Store. Jeg blev helt ved et tilfælde interesseret i legetøjet[ hvornår? ] en tysk computeriværksætter af ungarsk oprindelse Tibor Laci (da han gik ind på en cafe under en forretningsrejse til Ungarn for at drikke kaffe, så han en underholdende lille ting i hænderne på en tjener). Latsi, der er glad for matematik, var henrykt over legetøjet og bogstaveligt talt næste dag ankom han til det statsejede handelsselskab Konsumex og tilbød at sælge terningen i Vesten. Så mødte han Rubik. Interesserede Tibor Laci kontaktede ejeren af Seven Towns Ltd., englænderen Tom Kremer , også ungarsk på sin mors side. Kremer påtog sig at tiltrække interesse for et flerfarvet mirakel.
I september 1979 blev der under forhandlinger i Budapest indgået en aftale med det store amerikanske firma Ideal Toy Corporation (senere købt af CBS Corporation) om levering af en million kuber til USA . Under forhandlingerne dukkede et andet problem op - terningen blev kun patenteret i Ungarn. Amerikanerne kunne derimod handle med varer, hvis ophavsret var officielt registreret i USA. For på en eller anden måde at løse denne forhindring blev det i begyndelsen af 1980 besluttet at omdøbe Magic Cube til Rubik's Cube.[ ryd op ]
Gennem Lazis og Kremers indsats fandt den internationale debut af kuben i januar-februar [1980] sted. I februar 1980 fik puslespillet sin debut på legetøjsmesserne i London, Paris, Nuremberg og New York. Den amerikanske premiere fandt sted den 5. maj i Hollywood , og den ungarske filmstjerne Gabor repræsenterede kuben . De næste to år blev en tid med verdensomspændende sindssyge, på grund af manglen på kuber begyndte forfalskninger at blive produceret i forskellige lande. Alene indtil udgangen af 1982 blev der solgt mere end 100 millioner officielle kuber og halvanden gange flere forfalskninger. Der var ingen problemer med salget af puslespillet, der var problemer med produktionen. Ungarn kunne fysisk ikke lave mere end et par millioner stykker om året. Kubefabrikker åbner i Hong Kong, Taiwan, Costa Rica og Brasilien. Terningen kom til Sovjetunionen i 1981.
I 1980 modtog Rubik's Cube den ungarske nationale pris for den bedste opfindelse og vandt konkurrencer om det bedste legetøj i USA, Storbritannien, Tyskland, Frankrig. Puslespillets popularitet voksede. Vanskeligheden ved at samle kuben har givet anledning til en strøm af specialudgaver om problemet: Der er udgivet mere end 60 bøger. Fra kontinuerlige timers leg krampede folk simpelthen deres håndled. I mange restauranter var terningen en af de obligatoriske borddækningsartikler sammen med en salt- og pebershaker. Rubik's Cube Art dukkede op - kunstnerne samlede ikke kun kuberne selv, men samlede allerede deres værker fra kuberne. I 1981 finder ceremonien for præsentationen af kuben til prins Charles og Lady Diana sted i England (samtidig udgives en limited edition version dedikeret til deres bryllup , afholdt den 29. juli 1981, "Royal Puzzle"). puslespil er udstillet på New York Museum of Modern Art , og et år går Rubik's Cube senere ind i Oxford Dictionary .
I dag tilhører rettighederne til Rubiks terning og andre Erno Rubiks puslespil det engelske firma Seven Towns Ltd., som har været ejet af Erno Rubiks nære ven Tom Kremer i 40 år [4] [5] . Under briternes kontrol produceres og sælges Rubik's Cube over hele verden. De første originale Rubik's Cubes var udelukkende lavet af plastik. Senere begyndte de at producere dele ved hjælp af hulrummet indeni. Langt de fleste gåder er lavet i Kina (nogle gange i Taiwan eller Hong Kong). Der laves også puslespil i Tyskland (Meffert), Japan (Katsuhiko Okamoto), Grækenland (Verdes Panayiotis, V-terning), Ukraine (Smart Cube / Smartcube, Odessa Cube) og nogle i Rusland. Indtil 1997 var der en amerikansk producent, Ideal toys, som lavede Star Alexander -puslespillet .
Fra central- og kantelementerne skæres et fragment indefra på en sådan måde, at der opnås et hulrum i form af en forening af tre cylindre . Derudover er der specialformede fremspring på kant- og hjørneelementer. Disse fremspring danner et fragment af en cylinder, der passer tæt ind i hulrummet. Takket være dette design roterer terningens flader frit.
I midten af strukturen er der i stedet for en "usynlig kube" et tredimensionelt kryds, hvorpå de centrale elementer frit roterer. Alle andre elementer holder fast i hinanden og går ind i fremspringene i ovenstående fordybning.
Centralt element
Rib element
hjørneelement
Tværstykkevariant med centrale elementer
I USSR , i tidsskriftet " Young Technician " nr. 7 for 1982, blev tegninger til uafhængig fremstilling af kuben offentliggjort. De adskilte sig fra det design, vi kender, og er specielt designet til trækomponenter. På disse tegninger sejrede rillerne over fremspringene. En person, der gerne vil samle sådan en terning, skal dog have 27 identiske terninger lavet af bøg eller lind , messingringe og voks for at smøre ansigterne.
Antallet af alle tilgængelige forskellige tilstande af en 3x3x3 Rubik's Cube er:
43 252 003 274 489 856 000Dette tal tager højde for de permutationer, der kan opnås ved at dreje terningens sider, og hvis vi også tager højde for de ulovlige tilstande, der kan opnås ved fysisk at adskille kuben i dele og samle den igen, så vil antallet af tilstande blive tolv gange mere:
519 024 039 293 878 272 000Hvis vi tager højde for orienteringen af de centrale kvadrater, så stiger antallet af mulige tilstande med en faktor 4 6 /2 = 2048 gange. Men når man samler en terning, tages der næsten aldrig hensyn til orienteringen af de centrale firkanter, da de fleste almindelige Rubiks terninger ikke har markeringer, der gør det muligt at spore dem.
Historien om søgen efter Guds algoritme til Rubiks terning begyndte senest i 1980, da en mailingliste for Rubiks terning-elskere blev åbnet [6] . Siden da har matematikere, programmører og bare amatører stræbt efter at finde en algoritme, der ville tillade at løse Rubik's Cube med et minimum af træk.
I juli 2010, Palo Alto programmør Thomas Rokiki, Darmstadt matematiklærer Herbert Kotsemba, University of Kent matematiker Morley Davidson og ingeniør hos Google Inc. John Dethridge beviste, at hver konfiguration af Rubik's Cube ikke kan løses med mere end 20 træk. I dette tilfælde blev enhver drejning af ansigtet betragtet som et træk. Således viste antallet af Gud i FTM- metrikken at være 20 træk [7] .
Folk, der er glade for højhastighedsmontering af Rubik's-terningen, kaldes speedcubers . Og selve hastighedssamlingen er speedcubing .
I øjeblikket er en af de mest populære hastighedssamlingsmetoder Jessica Friedrichs metode [8] [9] . Mere avancerede speedcubers lærer algoritmer, der kombinerer de 2 faser af opbygningen af det sidste lag til ét.
Officielle Rubik's Cube-hastighedskonkurrencer afholdes regelmæssigt af World Speedcubing Association (WCA). Hvert andet år afholdes der europæiske, asiatiske og verdensmesterskaber.
I henhold til WCA-reglerne skal terninger blandes, før de samles i henhold til en algoritme (scramble) genereret af en computer ved hjælp af TNoodle-programmet (for en 3x3x3 terning, for andre puslespil er der separate scramble-genereringsprogrammer). I dette tilfælde, for alle deltagere, skal de indledende positioner af den blandede terning (scrambles) være den samme.
Vinderen bestemmes ikke af resultatet af en enkelt samling, men af den gennemsnitlige tid på 5 forsøg, mens bedste og værste forsøg ikke tages i betragtning, men gennemsnittet af de resterende tre udregnes. Men i andre discipliner kan andre muligheder bruges: gennemsnittet af 3 (for eksempel for en 7 × 7 × 7 terning), det bedste af 3 (blindsamling).
Speedcubers kan også løse Rubiks terning med én hånd, for antallet af træk, blindt eller flere terninger blindt (multi-blind)
Officielle konkurrencer i vores tid afholdes i følgende kategorier:
Kategori | Terning type |
---|---|
Hurtig montering | 2×2×2, 3×3×3, 4×4×4, 5×5×5, 6×6×6, 7×7×7 |
Samling med én hånd | 3×3×3 |
Blindsamling | 3×3×3, 4×4×4, 5×5×5 |
Samling på antallet af træk | 3×3×3 |
I den klassiske disciplin (terning 3 × 3 × 3) er den aktuelle rekord 3,47 sekunder. Den blev installeret af den kinesiske repræsentant Du Yusheng ( kinesisk: 杜宇生) den 24.-25. november 2018 ved Wuhu Open 2018-konkurrencen i Kina. Af de konkurrencer, der officielt afholdes af World Speedcubing Association (WCA), har den blinde 5 × 5 × 5 terning den maksimale sværhedsgrad, den nuværende tidsrekord i denne disciplin er 2:21.62 og tilhører det amerikanske Stanley Chapel . Andre poster kan ses i tabellen [10] .
RobotterI oktober 2011 slog CubeStormer II robotten , specielt sammensat af 4 sæt Lego Mindstorms, den menneskelige rekord og løste kuben på 5,53 sekunder [11] [12] (rekorden blev ikke sat i nærværelse af WCA ) provision, og derfor ikke er officiel, og den uofficielle rekord sat af en person er endnu mindre).
I marts 2014, skabt på halvandet år af ingeniørerne David Gilday ( eng. David Gilday ) og Mike Dobson ( eng. Mike Dobson ) CubeStormer III fra dele af den samme Lego Mindstorms-konstruktør og med en ARM-hjerne i form af en Samsung Galaxy S4 smartphone , fuldførte puslespillet på 3,253 sekunder.
I november 2015 løste en maskine bygget af Zackary Gromko, en studerende fra USA, en Rubik's Cube på 2,39 sekunder.
I januar 2016 viste Jay Flatland og Paul Rose fra Kansas deres computer til den officielle repræsentant for Guinness Rekordbog: systemet tog 0,9 sekunder [ 13] .
I januar 2018 skabte robotikeren Ben Katz og softwareingeniøren Jared Di Carlo en robot, der kan løse en Rubiks terning på 0,38 sekunder [14] .
8. marts 2009 var det første officielle mesterskab i Rusland, vinderen var Anton Rostovikov. Den 26.-27. november 2011 blev Ruslands officielle åbne mesterskab [15] afholdt i Moskva , hvor omkring 60 personer deltog i discipliner fra 2 × 2 × 2 til 7 × 7 × 7, samt blindsamling af Rubiks terning. Sergei Ryabko blev mester i 3×3×3 disciplinen med et gennemsnitsresultat på 10,65 sekunder i finalen. Den russiske rekord i en enkelt samling tilhører Alexander Bashutkin, han fuldførte puslespillet på 5,16 sekunder ved Cubing Ekat Open 2021-mesterskabet [16] .
Fra 1. oktober til 3. oktober 2010 blev EM afholdt i Budapest , som samlede deltagere, der konkurrerede i forskellige discipliner. Den russiske speedcuber Sergei Ryabko blev europamester i samlingen af den klassiske terning 3 × 3 × 3 , efter at have overgået i finalen, inklusive den daværende nuværende rekordholder i et enkelt forsøg , Eric Akkersdijk , med en gennemsnitstid i finalen i 10,31 sekunder.
Fra 12. til 14. oktober 2012 i Wroclaw (Polen) blev EM afholdt. For anden gang i træk blev en deltager fra Rusland Sergey Ryabko mester, foran verdensmesteren. Sergeys gennemsnitlige tid var 8,89 sekunder.
Varianter af Rubik's Cube
Rubiks terning med blokerede elementer
skøre terning
Rubiks kube for blinde blindeskrift
Elektronisk Rubik's Cube uden fysisk rotation (Rubik's Revolution)
Mazecube
Ud over den traditionelle 6-farve udførelse af 3×3×3 terningen, er der 2×2×2, 4×4×4, 5×5×5, 6×6×6, 7×7×7, 8x8x8, 9x9x9, 10x10x10, 11x11x11, 12x12x12, 13x13x13, 14x14x14, 15x15x15, 16x16x16, 17x17x17, 19x19, 19x19; terninger med billeder på ansigterne eller bare ukonventionelle farver; "hybrider" opnået ved at kombinere flere terninger, varianter med tetraedre, med et andet antal detaljer i lagene [17] , afrundede hjørner eller endda en bizar form. En terning med en side på 4 omtales ofte som en mesterterning ( engelsk ) eller "Rubik's Revenge" ("Rubik's revenge").
Algoritmer til at samle gigantiske Rubiks terninger reduceres til 3 × 3 × 3 Rubiks terningsamlingsalgoritmen [18] , i nogle tilfælde reduceres endda terninger til 2x2x2, hvilket forhindrer pariteter, men samtidig øger monteringstiden markant.
I øjeblikket er den største masseproducerede "ikke-virtuelle" Rubik's Cube 21x21x21 Rubik's Cube. Rekordholderen er dog en terning 33×33×33 [19] skabt ved hjælp af en 3D-printer. Den samme person skabte 1x2x111 cuboid. Jo flere små terninger i Rubiks terning, jo sværere og længere er det normalt at løse det. Men samtidig er der en vis ensartethed i samlingen af terninger af forskellige størrelser, da de populære metoder til at samle store Rubiks terninger (4 × 4 × 4, 5 × 5 × 5 osv.) er baseret på reduktion, det vil sige reduktionen af samlingen af en sådan terning til samlingen af terningen 3 × 3 × 3.
Der er også Rubiks kuber til blinde, hvis samling ikke er baseret på det visuelle, men på den taktile fornemmelse af terningens overflader, det vil sige, i stedet for farver, bruges en reliefoverflade.
Et eksempel på en modifikation af Rubik's Cube er Mirror Rubik's Cube , med en matrixstørrelse på 3 × 3 × 3, som i den originale version af puslespillet, men lavet med alle flader af samme farve (ofte skinnende, spejlet - deraf navnet), men på hver af dem i stedet for firkanter - rektangler af forskellig størrelse. Spejlterningen blev opfundet i 2006 af japaneren Hidetoshi Takeji [20] [21] .
Fisher Cube
Gigaminx
Teraminx
rubik dominobrikker
Flad Rubiks terning
Terning med tomhed
Rubiks terning 3x3x5
Samling af Rubiks terninger 3x3x4 og 3x3x5
Rubiks terning 2x2x3
Rubiks terning 3x3x2
Dobbelt Rubiks terning
dino terning
Supersquire 1
Der er mange gåder, der ligner Rubik's Cube med hensyn til enhed, men med en anden form er nogle af dem:
Næsten 30 år efter opfindelsen af kuben skabte Erno Rubik et nyt puslespil - Rubik's ball , som blev demonstreret på en udstilling i Tyskland i februar 2009 [26] .
Virtuelle puslespil som Rubik's Cube kan simuleres på en computer : fra simple 2x2x2, 3x3x3 [27] til meget komplekse muligheder ( 100x100x100 eller 1000x1000x1000 terninger), umulige i den fysiske verden - 4- , 7- og endda - dimensionsanaloger [ 28] [29] [30] .
Der findes computerspil, der simulerer "Magic Cube", men de har ikke fået bred udbredelse sammenlignet med det originale mekaniske puslespil. En af de mest kraftfulde emulatorer, hvor du kan samle selv de puslespil, der aldrig har eksisteret i naturen i nogen form, er pCubes.
I 2018 introducerede to uafhængige udviklingsteam elektroniske versioner af Rubik's Cube. En gruppe fra Tel Aviv (Israel) præsenterede GoCube, en sportsgadget, der ligner Rubik's Cube, der forbindes via BlueTooth til en tablet [31] . Også en 13-årig opfinder fra Novato (USA) præsenterede sammen med sin far en version af Rubik's Cube 2x2x2: WOWCube med 24 skærme og flere spil, der fungerer som en spillekonsol [32] [33] .
Rubiks terning påvirkede kultur, kunst, arkitektoniske kompositioner og nogle skikke. Kort efter fremkomsten af Rubik's Cube i USSR kunne mange borgere i dette land se dens forsamling i den femte serie af tv -filmen " The Coming Century " (1985), der blev vist på USSR's Central Television .
I sociale netværk | ||||
---|---|---|---|---|
Ordbøger og encyklopædier | ||||
|