Алгоритм бога кубика рубика 3х3

Собрать за 6 секунд!

Елена Чехова: Оказывается, кубик Рубика, который с детства воспринимался как некое развлечение, — дело весьма серьезное?

Александр Куминов каждый день делает 5-6 сборок кубика. Фото: АиФ-Алтай/ Елена Чехова

Александр Куминов: Сначала покрутить кубик,действительно, было на уровне развлечения. А потом это превратилось в серьезную науку. Ученые, прежде всего математики, стали разрабатывать различные способы сборки, алгоритмы, композиции… Сегодня скоростная сборка кубика Рубика — это спорт в чистом виде. Существует 18 номинаций, признанных WCA — всемирной ассоциаций спидкубинга. Например, сборка ногами, сборка одной рукой, сборка вслепую, сборка-многоходовка и т. д. Вполне может быть, что спидкубинг когда-нибудь войдет в программу Олимпийских игр, ведь вообще спорт сегодня становится все более интеллектуальным. А скоростная сборка кубика близко к шахматам.

— Как кубик попал к вам в руки?

— В это дело меня втянул внук, кстати, один из организаторов нынешнего фестиваля. Год тому назад предложил собрать кубик. Сначала я решительно отказался: зачем это мне нужно? Но Артем — хитрец. Зная мой характер, стал подзадоривать: «Неужели слабо тебе?». Так и взял на слабо!

Статья по теме

Рецепт долголетия. Врач и легкоатлет Юрий Савенков о спорте и любви к жизни

Я нашел в интернете школу Максима Чечнева. На мой взгляд, у него лучшие «обучалки» по спидкубингу. Он доступно объясняет, что такое ребра, углы, центр. Что такое пиф-паф (основное движение – прим. ред.), обратный пиф-паф, антипиф-паф, английский пиф-паф, пиф-паф с последним ходом наоборот…

Собирал я сначала медленно, подолгу. За целых 4 минуты. Это отвратительный результат

Но поначалу для меня было важно просто собрать, про минуты я не думал. А сейчас собираю за минуту

Плюс-минус несколько секунд. Но, судя по всему, это мой предел.

— А за сколько собирают кубик чемпионы?

— Менее чем за 5 секунд. Среди участников наших соревнований некоторые собирают кубик за 6 секунд. Правда, это двумя руками и с открытыми глазами. Вслепую — подольше. Кстати,  приехавший на соревнования Роман Страхов несколько раз улучшал мировые, континентальные и национальные рекорда по сборке вслепую. Роман – основатель Федерации спидкубинга России и победитель телепроекта «Удивительные люди».

Нестандартные кубики Рубика

Помимо обычных квадратных изделий, отличающихся только длинами сторон, существуют и очень интересные разновидности головоломки. Рассмотрим несколько из них:

1. Мегаминкс. Изобретение, работающее по принципу кубика Рубика, но имеющее форму додекаэдра. Существует как в 12-цветном исполнении (когда каждая грань окрашена в отдельный цвет), так и в 6-цветном (где противоположные грани окрашены в один и тот же цвет). Игрушка называется также “волшебный додекаэдр”, а впервые выпустили ее еще в 1973 году, то есть даже раньше, чем главного героя этой статьи. 
2. Пирамидка Мефферта. И это изделие тоже было изобретено раньше обычного кубика – в 1972 году немецким изобретателем Уве Меффертом. Пирамида имеет 4 разноцветных стороны, и собрать ее намного проще игрушки Рубика – здесь всего лишь миллион возможных комбинаций. С момента первого выпуска уже продано больше 90 миллионов копий. 
3. Скьюб. Игра получила свое название в 1982 году, а ранее ее называли “куб-пирамидка”. Главное отличие от обычного куба – здесь вращаются четыре оси параллельно диагоналям, а не шесть осей, параллельных граням. Хотя форма изделия и кубическая, схема сборки гораздо больше напоминает упомянутую выше пирамиду. 
4. Square-1. В собранном виде эта головоломка довольно сильно похожа на кубик Рубика. Но в разобранном это нечто совершенно бесформенное и непонятное, да и схема сборки другая. Square-1 может изменять форму, закручиваясь, что придает дополнительной сложности. Игрушку придумали в Чехии в 1990 году. 
5. Войдкуб. Очень интересный вариант. С виду это привычный нам кубик, но если присмотреться – внутри нет центра, соединяющего все элементы между собой. Но головоломка не разваливается, несмотря на отсутствие крестовины. Соответственно, и алгоритм сборки здесь совершенно уникальный. 
6. Зеркальный куб. В нем все детали имеют один цвет, но разные размеры. Изначальная форма кубическая, но при вращении она становится беспорядочной – тут и там появляются выступы или впадины. Но это только на первый взгляд очень сложно, на самом деле есть короткий алгоритм, позволяющий привести игру к начальной позиции. 
7. Сиамские кубики. Достаточно сложный вариант, состоит из двух соединенных между собой изделий 3х3х3. Стоит перемешать его, и для вращения становятся доступны только две внутренние и две внешние части. 
8. Мастер пираморфикс. Головоломка на основе шестеренок, объединенных в пирамидальной форме. Количество подвижных деталей – 26, цветов – 4. В разобранном виде изначальная форма не сохраняется.

Головоломки – отличный способ развить свои умственные способности и моторику рук, потренировать логическое мышление. Поэтому настоятельно рекомендуем научиться играть с одной, а то и несколькими из перечисленных необычных игрушек.

Спидкубинг для детей и начинающих

Если вы никогда не пробовали решать эту головоломку или хотите научить этому своего ребёнка, вам будет интересно, как быстро собрать кубик Рубика для начинающих. Совсем малышам можно начинать с маленьких кубиков 2*2, чтобы привыкнуть к самой системе перемещения граней вокруг оси. Ребятам постарше и взрослым, никогда не державшим головоломку в руках, начинать можно с самого простого Кубика — 3*3, а мы расскажем метод собрать кубик Рубика с нуля.

Метод для начинающих:

1. Собрать крест в первом слое.

2. Поставить углы первого слоя.

3. Собрать рёбра среднего слоя.

4. Поставить крест в последнем слое.

5. Расставить рёбра последнего слоя.

6. Расставить углы последнего слоя.

7. Развернуть углы последнего слоя.

Если возникнут сложности, посмотрите видеоуроки, на которых будут наглядно показаны все этапы. 

Кто бы мог подумать, что «наглядное пособие» венгерского профессора станет столь зрелищным видом интеллектуального спорта. Посмотрите, как профессиональный кубер за мгновения превращает хаос в систему.  

Как умные люди собирают кубик Рубика?

Для сборки или приведения кубика к виду с гранями одного цвета существует несколько официально разработанных методик:

• официальный способ Рубика
• авторская методика Karalov Brothers
• алгоритм Бога (сборка за 20 шагов)
• традиционная «советская» методика из журнала «Наука и жизнь»
• метод крестов и ребер

Последний гарантирует, что кубик рано или поздно будет собран и достаточно прост в освоении. Поэтому его сегодня и рассмотрим, оставив прочие варианты для фанатов.

Для ускорения процесса можно воспользоваться Решателем кубика Рубика. Помогает, хотя в некоторых случаях предложенные компьютером варианты не приведут к положительному итогу.

Почему кубик Рубика стал таким популярным?

Секрет популярности прост: кубик Рубика является детской игрушкой только на первый взгляд. На деле это серьезная математическая задача по комбинаторике, воплощенная в форме.

Что такое кубик Рубика известно всем. Что такое собрать его? Это означает привести его в исходное состояние, когда каждая грань заполнена одним цветом. Для этого необходимо менять местами раскрашенные квадраты до полного успеха.

Каждый отдельный случай — одно из 43 252 003 274 489 856 000 состояний кубика Рубика. Ещё раз, округленно: 43,318, или чуть больше 43 квинтиллионов различных вариантов. Каждый может участвовать в конкретном решении.

По этой причине у кубика нет однозначного решения: оно требует слишком объемных расчетов, и подчиняется только комбинаторике как подразделу математической статистики. Впрочем, вероятность той или иной конфигурации можно оценить.

Поскольку элементы повторяемы, и для сбора головоломки достаточно собрать по цвету все грани, возможно создать алгоритм, который приведет к правильному решению.

Огромное число возможных решений привело к тому, что все существующие алгоритмы срабатывают только для бОльшей части (80-98%) начальных состояний. Иногда их приходится комбинировать.

Тем не менее, существуют наиболее распространенные, простые и понятные без серьезных математических выкладок (хотя совсем без них не обойдется): именно они позволяют собирать затейливую головоломку чаще всего.

Самые значимые факты о головоломке

• Изобретатель создал этот уникальный объект как наглядное пособие по трёхмерной геометрии в 1974 году. Сначала модель имела грани из 4 кубиков. Это затрудняло скрепление деталей между собой и их подвижность. Идеальным решением было использовать грани из 9 кубиков. Свою цветную поверхность Кубик Рубика тоже получил не сразу. Были варианты из чисел и даже целых картинок. Многие пытались преобразовать «Волшебный кубик», придать ему форму шара, многогранника, увеличить количество деталей, но популярность классического «кубика» не превысил ни один аналог.
• Сам Эрнё Рубик не сразу разгадал загадку своего продукта. Но всё же он ломал голову сравнительно недолго – 1 месяц. Сегодня существует большое количество способов собрать эту игрушку, созданы специальные алгоритмы. В свет вышло более 60 различных книг, раскрывающих секрет кубической головоломки. Особой популярностью пользуется метод Джессики Фридрих, который состоит из 119 алгоритмов и позволяет собрать головоломку за 56 ходов. Самый простой способ придумал финалист шоу «Украина Мае Талант» Максим Чечнев. Сделал он это для того, чтобы доступнее объяснять младшим школьникам сборку кубика 3*3*3.
• Кроме того учёные всего мира пытались выяснить меньшее число ходов всемирно известной головоломки, так называемый «Алгоритм Бога». 3 специалиста, одним из которых был сотрудник компании Google, смогли собрать цвет в цвет все грани кубика за 20 поворотов.
• Все страны захотели приобрести права на эту головоломку. В 1981 году СССР заплатил 3 миллиона доллара, чтобы иметь возможность выпускать «Волшебный кубик». В то время это была внушительная сумма.
• В 1980-1981 годах изобретение Рубика выиграло премию «Лучшая игрушка года». Всего было продано более 100 миллионов оригинальных Кубиков Рубиков, не считая подделок, которых было намного больше. Змейка из всех проданных кубиков могла бы опоясать половину земного шара. Рекорд Кубика Рубика по продажам не побила ни одна игрушка в мире.
• Учёные подсчитали, сколько вариантов по расположению деталей имеет кубик 3*3*3. Получилась просто астрономическая величина — 43 252 003 274 489 856 000 вариации. Чтобы их перепробовать не хватит жизни не то что человека, а целой планеты.
• Некоторые люди способны собрать «Магический кубик» за считанные секунды. Для этого даже проводятся соревнования спидкуберов. Спидкуберы – это интузиасты, которые собирают эту головоломку на время. Официальные соревнования проводит Всемирная Ассоциация Кубика.
• Рекорды по спидкубингу ставят в основном дети. Сегодня это время составляет 4,73 секунд. Так справился с задачей Колин Бернс из Мельбурна. Трёхлетняя девочка из Китая потратила меньше 2 минут на сборку головоломки.
• Человеческие рекорды спидкубинга побил робот CubeStormer 3. 15 марта 2014 года он справился с кубиком 3*3*3 за 3,253 секунды. Удивительно то, что этот робот сделан из конструктора Лего и смартфона Samsung Galaxy S4.
• Дольше всех «Магический шар» собирал Грэм Паркер из Британии. Он хотел сделать это, не опираясь ни на какую помощь. Паркер ломал голову целых 26 лет. У некоторых людей не хватало такого терпения. Для таких эмоционально не сдержанных собирателей головоломки продавались пластмассовые топорики, которыми можно было вдребезги разбить злосчастную игрушку.
• Люди так любят преувеличивать и преуменьшать любимые объекты. Вот и Кубик Рубика подвергся этому феномену. Гигантский «кубик» красуется в Ноксвилле, штат Теннеси США. Его вес составляет 500 кг, а высота – 3 метра. Программист Евгений Григорьев минимизировал головоломку до кубика высотой 10 мм. Такую работающую модель кубика он смог сделать, используя лазер.
• Сложнейшим в мире 3Д кубиком можно считать модель Грегуара Пфеннинга. Её собрали с помощью высокоточной трёхмерной печати. Грани этой гловоломки состоят из 33 кубиков. Внутри куб имеет 17 слоёв, которые могут передвигаться по отношению друг к другу. Всего в этом кубомонстре 6153 детали. Но даже такую многогранную головоломку можно собрать, только на это уйдёт намного больше времени. Чтобы приобрести такую игрушку нужно будет заплатить кругленькую сумму. В магазине Olivier’s Sticker Shop кубик 17*17*17 стоит 18000 американских долларов. За эту сумму можно купить неплохой автомобиль.
• В 1995 году Diamond Cutters International представил миру свой шедевр – Кубик Рубика из золота и драгоценных камней. Самый дорогой «Магический шар» стоит около 1,5 миллиона долларов.
• Компания Google в честь 40-летия поместила мини-игру Кубик Рубика как логотип в поисковике. Желающие могут попробовать свои силы в сборке интерактивной головоломки. Свои результаты можно сверить в таблице рекордов.

Из чего состоит кубик Рубика. Важно знать, прежде чем собирать

Внутри кубика Рубика прячется крестовидный каркас, на котором закреплены подвижные и статичные элементы головоломки.

• Центры — 6 шт. Один цвет, всегда остаются на своем месте.
• Ребра — 12 шт. Крайние элементы с двумя цветами.
• Углы — 8 шт. Угловые элементы с тремя цветами.
• Грань — совокупность 9 элементов, которые можно вращать одновременно.

Для записи алгоритмов используют упрощенные наименования базовых элементов, которые определяются наблюдателем (человеком, который проводит сборку) относительно самого себя:

• Ф — фасад
• Т — тыл
• П — правая грань
• Л — левая грань
• В — верх
• Н — низ
• С — средний слой

В формуле каждый символ соответствует повороту указанного элемента на 90° по часовой стрелке: Ф, Т, П, Л, В, Н. Поворот против часовой определяет штрих: Ф’, Т’, П’, Л’, В’, Н’. Цифра после буквы обозначает количество повторов операции.

Пример: формула НП’Ф’В2

1. Повернуть нижнюю грань на 90° по часовой (вправо).

2. Повернуть правую грань на 90° против часовой (на себя).

3. Повернуть фасадную грань на 90° против часовой.

4. Повернуть правую грань на 90° по часовой (на себя) дважды, или один раз на 180°.

Все формулы (повороты) выполняются до тех пор, пока не будет получен удовлетворяющий (показанный на рисунке) результат.

Поехали, начинаем собирать кубик Рубика. Инструкция далее.

1. Начинаем. Объемный крест

На первом этапе сборки необходимо определить основной цвет, цвет верхней грани, он же цвет центрального выбранного элемента.

Далее необходимо поднять элементы того же цвета, чтобы получить так называемый «крест верхней грани»:

1.1 НПФ’П’ — если угловой кубик на нижней грани (поворот боковой грани и несколько поворотов нижней)

1.2 ФФ — если угловой кубик на боковой грани (поворот нижней грани).

Сборка первой части дает понимание процесса и в целом не зависит от формул — эта часть решается без применения комбинаторики простыми вращениями.

2. Продолжаем. Сторона

Для сборки верхней грани нужно поставить 4 угловых кубика выбранного цвета на свои места. В этом случае возможно несколько «фасадов», так как угловой кубик может быть развернут 3 способами относительно граней.

Возможно 3 ситуации, для каждой из которых применяется собственный алгоритм:

2.1 ЛН’Л’ – если кубик выбранного цвета на боковой грани

2.2 Ф’Н’Ф — если кубик выбранного цвета на фронтальной грани

2.3 (Ф’П’)Н2(ПФ) — если кубик выбранного цвета на нижней грани

3. Следующее. Пояс

Этап предполагает 2 возможных раскладки и 2 формулы, с помощью которых необходимо собрать второй от верхней грани слой (пояс).

После последней операции кубик для перестановки в этой находится под центральным элементом фасадной грани. Его нужно вывести на фасад так, чтобы цвет центрального и углового элементов совпадали.

Используется 2 основных алгоритма:

3.1 (НЛН’Л’)(Н’Ф’НФ) — если элемент идет на левую грань

3.2 (Н’П’НП)(НФН’Ф’) — если элемент идет на правую грань

Если нужный кубик находится в среднем слое, необходимо применить любой алгоритм до тех пор, пока кубик не окажется на нижней грани.

4. Теперь – выставка рёбер

На данном этапе необходимо правильно выставить с помощью единственной формулы рёберные кубики, за счет чего на нижней грани окажется 2 кубика верного цвета.

4.1 (ВФП)В(П’В’Ф’)

5. Делаем согласованный крест

После этапа 3 возможны 3 базовых начальных позиции, применив к которым формулы этапа, получится необходимая сборка. Если текущая ситуация не подходит ни под один из вариантов, необходимо выполнить алгоритм 5.3 дважды.

Для каждой базовой ситуации имеется свой алгоритм решения? который сводится к повторению одной комбинации:

5.1 (ПС)4 В (ПС)4 В’

5.2 (ПС)4 В’ (ПС)4 В

5.3 (ПС)4 В2 (ПС)4 В2

6. Затем – расстановка углов

На этом этапе снова нужно перевернуть, переориентировать кубик таким образом, чтобы в левом дальнем углу верхней грани оказался подходящий по цвету угловой кубик.

Выбор алгоритма зависит от конкретной ситуации и остаётся за «игроком»:

6.1 (П’Ф’Л’Ф)(ПФ’ЛФ) — прямой алгоритм

6.2 (Ф’Л’ФП’)(Ф’ЛФП) — обратный алгоритм

7. Теперь разворот углов

Заключительный этап сборки самый ответственный, поскольку неправильная сборка (выполнение алгоритма) приведет к нарушению конструкции и откату на несколько шагов назад.

В зависимости от сложившейся комбинации, необходимо применить один из алгоритмов, которые сводятся к одному:

7.1 (ПФ’П’Ф)2 В (ПФ’П’Ф)2

7.2 (ПФ’П’Ф)2 В’ (ПФ’П’Ф)2

7.3 (ПФ’П’Ф)2 В2 (ПФ’П’Ф)2

Каждый выполняется в 2 этапа: первая половина до правильной ориентации углового кубика, вторая половина (после поворота) до возвращения порядка в нижних слоях.

Ура, почти всё. Завершение сборки

Завершается сборка единственным поворотом последней собранной грани на 90° по/против часовой в зависимости от текущей ситуации.

Кубик Рубика собран!

Мировое признание: Из Венгрии – в США и Европу

Распространением Кубика Рубика занялся немецкий компьютерный предприниматель Тибор Лаци. Однажды он отправился по делам в Венгрию, и в одном из кафе увидел, как официант вертит в руках необычную головоломку. Кубик так понравился Лаци, что он предложил продавать игрушку на Западе. В 1979 году в Будапеште был заключен договор с американской компанией Ideal Toy Corporation. Согласно документу, для продажи в США закупали один миллион кубиков. Однако возникли сложности. Головоломка была запатентована в Венгрии, международного патента на кубик не было. В американских же магазинах можно было продавать только те товары, авторские права на которые были зарегистрированы в США. В связи с этим товар для продажи решили переименовать – так Магический кубик стал Кубиком Рубика.

В 1980-х цветная головоломка приобрела мировую популярность: Кубик Рубика начали продавать на ярмарках в Лондоне, Нюрнберге, Париже и Нью-Йорке. Изобретение Эрно имело ошеломительный успех. Ажиотаж среди покупателей был такой, что в магазинах ввели правило – продавать не более трех моделей в одни руки. К 1982 году было продано более 10 миллионов кубиков от официального производителя. И это исключая продажи подделок. Фабрики по созданию Кубиков Рубика появлялись в различных уголках планеты: в Бразилии, Гонконге, Тайване, на Коста-Рике. В Советский Союз кубик привезли в 1981 году. Казалось, мир помешался на затейливой игрушке. Создавались клубы по интересам, выпускались брошюры с советами по сборке головоломки. Играли все: от школьников и студентов до домохозяек и политиков. Сегодня Кубик Рубика по-прежнему является одной из самых популярных игрушек в мире. Права на изобретение принадлежат английской компании Seven Towns Ltd, которой владеет друг Эрно Рубика. 

Краткая история в датах

— Эрно Рубик, преподаватель архитектуры из академии Прикладного искусства в Будапеште, изобрел головоломку, чтобы показать ученикам, как устроены принципы геометрических форм. Он создал куб, чьи формы могли двигаться сами по себе, не разрушая структуры всего объекта. Деревянный прототип головоломки Рубик назвал Bűvös Kocka, или магический куб.

— Рубик запатентовал свое изобретение, однако в продажу головоломка поступила только через несколько лет, потому что в то время Венгрия находилась за Железным занавесом.

— государственная компания по производству игрушек отвезла головоломку Рубика на Международную выставку игрушек в Нюрнберге. Там ее заметил находчивый предприниматель Том Кремер. К концу года ему удалось убедить фирму Toy Company приобрести изобретение Рубика — в 1903 году эта компания обрела огромный успех, выпустив знаменитого плюшевого медвежонка Тедди, но сейчас находилась на грани банкротства.

1980 — американская компания Ideal приобрела лицензию на кубик Рубика. За два года прибыль от продажи головоломки составила 25% доходов фирмы и втрое увеличила стоимость ее акций. В начале 1980-х годов было продано более 350 миллионов кубиков Рубика.

Фото: Reuters/Eduardo Munoz

— в Венгрии прошел первый официальный Чемпионат по скоростной сборке кубика Рубика, в котором было 19 участников со всего мира. После него популярность головоломки достигла своего пика и начала медленно падать.

— несмотря на то что в 2000 году продажи кубика Рубика были «ничтожными», производство головоломки не прекращалось, как и проведение чемпионатов по скоростной сборке. С появлением интернета любители головоломки начали делиться между собой тактиками.

— Всемирная ассоциация любителей кубика Рубика проводила первые чемпионаты по сборке головоломки с 1982 года. В 2004 году их турнир стал ежегодным мероприятием в Лас Вегасе, куда до сих пор приходит сотни людей.

— продажи кубика Рубика по всему миру достигли 15 миллионов единиц.

— в интернете становится популярным ролик, в котором мужчина играючи быстро собирает кубик Рубика одной рукой в метро.

— кубик Рубика появился в клипе Тэйлор Свифт и Эда Ширана.

Факты о головоломке

1. Эрнё Рубик изобрел головоломку-кубик в 1974 году как практическое пособие по геометрии, запатентована она была в 1975 году, а первая пробная партия выпущена в 1977 году в Венгрии под названием «Волшебный кубик».

2. В 1980 году лицензию на производство кубика Рубика приобрела компания Ideal Toy Corporation, которая и дала игрушке ее легендарное имя.

3. В настоящее время название «Кубик Рубика» прижилось в большинстве стран мира, за исключением венгерского, немецкого, португальского и китайского языков, где игрушка носит первоначальное название «Магический куб», и иврита, именующего головоломку «Венгерским кубиком».

4. На американской премьере в 1980 году головоломка была представлена знаменитой кинозвездой Жа-Жа Габор (на фото)

5. В первые же годы было продано 100 млн официальных игрушек.

6. По некоторым данным, СССР приобрел права на выпуск кубика за 3 млн долларов – немыслимую по тем временам сумму.

7. Спидкубинг (speedcubing) — это скоростная сборка кубика Рубика. Люди, собирающие кубик на скорость, называются спидкуберами.

8. Первый чемпионат мира по сборке кубика Рубика состоялся в Будапеште в 1982 году. В нем приняли участие представители 19 стран мира. Победителем чемпионата стал 16-летний студент из

Лос-Анджелеса Минх Тхай, которому понадобилось на сборку всего 23 секунды.

9. Помимо традиционных чемпионатов, также проводятся соревнования по сборке кубика с закрытыми глазами, в процессе жонглирования и даже ногами.

10. в 2015 году Американский подросток Колин Бернс (Collin Burns) установил мировой рекорд по скорости сборки кубика Рубика. Ему удалось справиться с головоломкой за 5,25 секунды. Время предыдущего рекорда, установленного в 2013 году, составляло 5,55 секунды.

Бернс установил рекорд на прошедших в Пенсильвании соревнованиях, организатором которых выступила Всемирная ассоциация кубика (World Cube Association, WCA).

Представитель WCA Тим Рейнолдс (Tim Reynolds) рассказал, что Бернсу удалось установить рекорд в классических соревнованиях по сборке кубика, на каждой стороне которого размещено по 9 блоков. Рейнолдс отметил, что, вероятнее всего, рекорд Бернса войдет в новую редакцию Книги рекордов Гиннесса.

11. В 15 марта 2014 года кубик Рубика был собран роботом CubeStormer III за 3,253 сек.

12. Антирекорд по сборке кубика Рубика принадлежит британцу Грэму Паркеру. Он приобрел головоломку в 1983 году и поставил себе цель собрать кубик самостоятельно, не прибегая ни к какой помощи. На это ушло 26 лет.

13. В настоящий момент права на кубик Рубика принадлежат английской компании Seven Towns Ltd.

14. Число всех достижимых различных состояний кубика Рубика 3x3x3 равно 43 252 003 274 489 856 000 комбинаций.

15. За более чем тридцатилетнюю историю кубика Рубика было продано свыше 350 миллионов экземпляров головоломки.

16. Если выложить все проданные кубики в один ряд, он протянется от Северного до Южного Полюса.

17. Золотой стандарт кубика, вычисленный самим Эрнё Рубиком и соблюдающийся до сих пор, — это длина стороны, равная 57 мм.

18. Самый маленький в мире кубик Рубика изготовлен с помощью лазера программистом из России. Длина одной его стороны равна всего 1 см.

19. Кубик Рубика – одна из наиболее часто подделываемых игрушек в мире.

20. Самый дорогой в мире кубик Рубика был выпущен ювелирной компанией «Diamond Cutters International» в честь 15-летия легендарной головоломки. Игрушка выполнена в натуральную величину из золота 750-й пробы и драгоценных камней – рубинов, изумрудов и аметистов. Приблизительная стоимость золотого кубика – 1,5 миллиона долларов.

Число Бога и многое другое

 Главной задачей, поставленной изобретателем головоломки, естественно, была сборка куба. Эрно Рубик (Ernő Rubik) создал первый прототип головоломки в 1974 году, и через шесть лет она поступила в массовую продажу. Естественно, он был первым, которому удалось собрать куб.

В 1980 году кубик Рубика стал хитом продаж в магазинах игрушек. Но некоторые математики уже несколько лет экспериментировали с его ранними версиями. Одним из них был доктор Дэвид Сингмастер (David Singmaster) – составитель знаменитого путеводителя «Записки о Волшебном кубике Рубика» и разработавший нотацию для записи операций поворота граней куба. Эта нотация стала стандартом и теперь известна как нотация Сингмастера.

Если бы это была статья писалась в 1980-х годах, то, возможно, стоило бы подробнее объяснить читателям, что такое нотация Сингмастера, и использовать её при описании алгоритмов сборки куба. Множество авторов статей так и делали. Но сегодня на Youtube выложено множество видеоинструкций, поэтому в этой статье мы не будем отвлекаться на описание нотации.

За последние несколько десятилетий рекорд сборки кубика Рубика на время постоянно обновлялся. На сегодня мировой рекорд сборки кубика Рубика человеком составляет 3,47 секунды. В 1997 году доктор Джессика Фридрих разработала самый известный, самый скоростной и самый гибкий метод быстрой сборки кубика Рубика Самые быстрые сборщики кубика Рубика сегодня пользуются разными вариантами сборки от доктора Фридрих.

По мере того как одни пользователи оттачивали мастерство сборки, другие пытались решать важные математические вопросы, связанные с этой головоломкой. За сколько ходов можно собрать куб независимо от того, в каком состоянии он первоначально находился? Если кто-то перемешал куб за 500 ходов, то, естественно, собрать его можно менее чем за 500 ходов. На насколько именно меньше ходов?

Соответственно, была поставлена главная математическая задача: существует ли магическое число, позволяющее сказать: «любой перемешанный куб может быть собран именно за такое количество ходов «? Благодаря остроумному замечанию, что для обретения чувства уверенности нужно божественное вмешательство, это число получило название «Число Бога».

Первая гипотеза о существовании Числа Бога была выдвинута доктором Морвеном Тистлетвэйтом (Morwen Thistlethwaite) в 1981 году, который доказал, что это число существует и не превышает 52. Другими словами, любой перемешанный куб может быть собран за 52 хода или меньше.

В 1990–2000-х годах математики пошли ещё дальше. В июне 2010 года группа из четырёх учёных доказала, что Число Бога равняется 20. На этом веб-сайте, который ведут эти учёные, представлены самые последние знания о кубике Рубика.

Другими словами, какое бы хаотичное первоначальное состояние ни имел Кубик Рубика, его всегда можно собрать за 20 или менее ходов. 

Для математиков в теме кубика Рубика остались лишь небольшие лакомые кусочки. Число Бога определено и равняется 20. Но точно неизвестно, сколько именно из 43 252 003 274 489 856 000 комбинаций потребуют для сборки полных 20 ходов.

Количество комбинаций, для сборки которых требуется ровно один ход, составляет 18. Это значение легко рассчитать. Есть шесть граней и три способа поворота каждой из них. Сколько кубов можно собрать ровно за два или три хода? Для математиков эта задача сложности не представляет, но можно предположить, что с увеличением количества ходов также будет увеличиваться сложность вычислений. Сегодня математики уже добрались до числа ходов 15; мы точно знаем количество комбинаций, для сборки которых требуется ровно 15 ходов, но пока не вполне точно представляем количество комбинаций для числа ходов от 16 до 20.

И это – последняя нерешённая задача в математической теме кубика Рубика. Будем ждать, когда кто-либо её решит. Может быть, это будете вы? Получите нужные знания и навыки на курсе и его расширенной версии Математика и Machine Learning для Data Science. А промокод HABR даст скидку 50%. 

Узнайте, как прокачаться в других специальностях или освоить их с нуля:

Они — другие люди

— Среди юных соперников не испытываете дискомфорта?

— Нет. Когда год назад в первый раз участвовал в соревнованиях, последнее место занял. С результат 3 минуты 10 секунд. Но стыда не испытывал. Потому что подумал: «А давайте-ка сюда таких же дедушек! Да я среди них лидером буду». И с этой мыслью стал упорно тренироваться. И за год, как видите, две минуты «сбросил».

— Кстати, есть еще спидкуберы вашего возраста?

— Нет таких в нашей стране. На всех соревнованиях, на которых побывал, даже близкого по возрасту не встречал. И соучредитель WCA Рон ван Брюкхем из Нидерландов, с которым подружился прошлым летом, и президент российской федерации Роман Страхов и известный наш спидкубер Максим Чечнев, который ездит с мастер-классами по всему миру, мне говорили, что возрастных спортсменов в России нет.

Есть ли жизнь на пенсии? Социолог – о новом типе стариков
Подробнее

— А вообще интерес к спидкубингу растет?

— Растет. И огромными темпами. Год назад на соревнованиях в Барнауле было 40 человек. Дилетантский уровень. А на нынешний фестиваль приехало более 100 участников. А ведь соревнования международного уровня провести очень сложно. Поэтому ребята, которые продвигают это – огромные энтузиасты. Вообще стоит признать, что сегодня Барнаул является движителем спидкубинга в Сибири.

Алгоритм сборки кубика Рубика 2х2 для начинающих

Спидкубинг кубика Рубика 2х2 – самая популярная дисциплина на соревнованиях. Даже профессиональные спидкуберы порой встают в стопор при сборе кубика Рубика 2х2. Одна малейшая ошибка и вы в тупике.

Сначала изучите самую простую схему сборки кубика. Алгоритм состоит всего из 3 этапов.

Шаг 1: сбор верхней грани

Изначально кубик полностью перемешан.

Сначала ищем кубик с цветом верхней грани на нижней грани и ставим кубик так, как нарисовано на рисунке ниже. Выбрав ваш вариант из трех предложенных, выполните вращение по указанной схеме.

Вариант 3

Как только нужный цвет встал на верхнюю грань, надо повторить точно такие же действия с другими тремя кубиками из верхнего слоя. После окончания манипуляций верхняя грань кубика 2х2 соберется полностью.

Шаг 2: сбор второй грани

Верхняя грань уже собрана, приступаем ко второму шагу нашего алгоритма.

Поверните кубик собранной гранью вниз (смотри рисунок ниже).

На предыдущем этапе мы выбирали верхнюю грань белого цвета, то после разворота кубика верхняя грань будет желтой. Необходимо повернуть верхнюю грань столько раз, чтобы желтый кубик занял правильную позицию – показана на рисунке. Чтобы этот момент получился – необходимо следовать алгоритму, который показан на рисунках ниже.

Может получиться так, что нужный желтый кубик встанет на верхнюю грань, а нижняя грань кубика «разлетится», тогда необходимо вращать верхнюю грань по часовой стрелке до тех пор, пока на его место не встанет другой кубик и еще раз пройти все этапы вращения, пока не соберется белая грань кубика, а желтый кубик, помещенный на верхней грани так и останется на своем месте.

После прохождения этих вращений, надо сделать тоже самое и с другими оставшимися тремя кубиками. После прохождения второго этапа у вас соберутся полностью 2 грани: верхняя и нижняя.

Шаг 3: сбор кубика 2х2 полностью

Прежде чем перейти к заключительному третьему этапу сборки, проверьте, что верхняя и нижняя грани собраны полностью, а боковые будут разобраны.

На третьем этапе надо проверить наличие на верхней грани парных кубиков – кубики одинаковых цветов, расположенных рядом. Если таковых нет, то следуйте инструкции, которая представлена ниже, и такие варианты появятся. Далее надо поместить парные кубики как показано на схеме ниже и проделать вращения еще раз.

Вот и кубик 2х2 собран полностью!

Если у вас получилось собрать кубик Рубика 2х2 с первого раза,  то советуем попробовать собрать кубик 3х3. Ну, а если вы все же ошиблись, то начните заново и внимательно следуйте указанным инструкциям.

Самый дорогой кубик Рубика в мире

К 40-летию изобретения популярной головоломки в 2014 году ювелирная компания Diamond Cutters International выпустила собственную ее интерпретацию. Игрушка была создана из желтого золота пробы №750, а по каждой ее грани расположены десятки драгоценных камней в незаметной оправе.

В качестве расцветки отдельных сторон использованы разные камни: аметисты, бриллианты, рубины, сапфиры и изумруды. Эта ювелирная работа потребовала 8500 часов на исполнение. Итоговую стоимость можно примерно оценить в 2 500 000 долларов.

Изделие впервые презентовали на американской выставке под названием Beyond Rubik’s Cube, проходящей в Нью-Джерси. Но и после этого он не остался лежать невостребованным грузом, а по сей день путешествует по самым разным мировым выставкам.

Формула Бога кубика Рубика 3 на 3

Стоит отметить, что несмотря на созданную универсальную формулу сборки кубика Рубика 3 на 3, она все же не позволяет на 100% собирать головоломку.

Формула бога выглядит так:

Лишь усредняет все имеющиеся комбинации для сборки кубика и решает головоломку только в 95% случаях. Поэтому если у вас не получилось собрать кубик с первого раза по формуле бога, попробуйте еще раз, возможно, вы попали именно в те 5% вариантов, которые не учитывает формула.

Расшифровка формулы Бога (Этапы сборки)

Для того, чтобы вам было удобнее понимать как необходимо вращать кубик, рассмотрим отдельно каждое значение формулы.

B2 (back) — поворот задней стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

D2 (down) — поворот нижней стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

FI(front) — поворот фронтальной (передней) части кубика против часовой стрелки 1 раз

R2 (right) — поворот  правой стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

F (front) — поворот фронтальной (передней) части кубика по часовой стрелке 1 раз

U2 (up) — поворот верхней стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

R2 (right) — поворот  правой стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

FI  (front) — поворот фронтальной (передней) части кубика против часовой стрелки 1 раз

R2 (right) — поворот  правой стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

U2 (up) — поворот верхней стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

F (front) — поворот фронтальной (передней) части кубика по часовой стрелке 1 раз

R (right) — поворот  правой стороны кубика по часовой стрелке 1 раз

U (up) — поворот верхней стороны кубика по часовой стрелке 1 раз

L (left) — поворот  левой стороны кубика по часовой стрелке 1 раз

Формула бога русскими буквами:

Ну и, конечно же, нужно помнить, что формула бога описывает лишь 95% комбинаций и не всегда может подходить для сборки кубика Рубика 3х3.

Похожие записи:

Как начать работать с wildberries поставщику: руководство для малого бизнеса Нетворкинг: что это такое простыми словами и как окружить себя профессионалами Как открыть расчетный счет в точка банке для ип и ооо: преимущества и дополнительные функции Ссуда: особенности и отличия услуги от банковского кредита Видеозвонок вконтакте как звонить Как заработать, ничего не делая? лучшие способы!