Vsako možno stanje standardne Rubikove kocke se lahko reši v 20 korakih ali manj

2024 Avtor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 09:38

Vsakdo, ki resno reši Rubikovo kocko, uporablja nekakšen algoritem ali zaporedje korakov, ki jim pomagajo rešiti sestavljanko. Obstaja veliko različnih algoritmov, ki se razlikujejo po kompleksnosti in številu potez potrebnih, vendar tiste, ki jih ljudje lahko zapomnijo in uporabljajo, običajno zahtevajo več kot štirideset potez. Izkazalo pa se je, da je ta številka nekoliko visoka, če dejansko uporabljamo najučinkovitejšo rešitev za določeno mesto na standardni Rubikovi kocki. Jules 2010 so dokazali Tomas Rokicki, Herbert Kociemba, Morley Davidson in John Dethridge, ki so uporabili 35-letni "CPU years" * vreden računalniški čas, ki ga je podaril Google, da dokaže, da potrebuje samo največ 20 potez za rešitev vsak položaj na standardni Rubikovi kocki.

Zanimivo je, da raziskovalci niso rešili vsakega položaja z optimalno rešitev. Nasprotno, ko so odkrili eno stališče, ki je zagotovo potrebovalo 20 potez za reševanje na najučinkovitejši način, potem niso poskušale rešiti drugih položajev za njihovo optimalno rešitev. Zahtevali so le, da jih je treba rešiti v 20 potezah ali manj, da bi se prepričali, da je pod trenutno znanim zgornjim robom. Dokler se vsi ostali položaji lahko rešijo v tej količini, so vedeli, da je ta številka morala biti zgornja meja na potezah, potrebnih za rešitev katerega koli položaja na standardni Rubikovi kocki. Korist za to, da se to počne na ta način, je bilo, da je drastično zmanjšalo število izračunov, potrebnih za dokaz, da za nobeno mesto na standardni Rubikovi kocki ni bilo treba rešiti več kot 20 potez.

* Opomba: eno leto CPU se običajno imenuje delovna možnost, ki jo lahko en Giga-FLOP stroj naredi v enem letu. Za tiste, ki niso seznanjeni, "FLOP" pomeni le "operacije plavajoče točke na sekundo". Tako lahko en FLOP stroj naredi eno operacijo na sekundo. En Giga-FLOP stroj, običajno okrajšan kot GFLOP, lahko naredi eno milijardo operacij na sekundo. Da bi dokazali zgoraj, so raziskovalci uporabili 35 CPU Years ali okrog 1.103.760.000.000.000.000 operacij, kar je, kot ste opazili, manjši od števila možnih pozicij Rubikove kocke. Za več o tem, kako natančno so uspeli zmanjšati tako drastično težavo, da bi to lahko storili v tako "nekaj" operacijah, kliknite tukaj.

Bonus Dejstva:

• Standardna Rubikova kocka ima 26 kock z notranjimi podaljški, ki se zaprejo skupaj z drugimi kockami. Središče kocke vsakega od šestih strani je zaklenjeno na jedro mehanizma v kocki, ki zagotavlja osnovno strukturo za druge kose.
• Najlažji način, da "rešite" Rubikovo kocko, je preprosto, da ga ločite in ponovno namestite kocke, tako da se rešijo, ko se vrnete skupaj. Premikanje nalepk deluje tudi preveč, vendar prinaša možnost raztrganja nalepk in očitnega goljufanja. 🙂
• Rubikova kocka je leta 1974 izumil madžarski profesor arhitekture Ernő Rubik. Prvotno je bil vlečenje in pritrjen več blokov skupaj z gumijastim trakom. V tem prvotnem sistemu se je po več pleteninah zlomil gumijasti trak. Nato se je zanimalo strukturno vprašanje, kako premakniti bloke neodvisno za poljubno število obratov brez razpada kocke. Zanimivo je, da dejansko ni nameraval ustvariti uganke, ko je to zasnoval. Raje ga je zanimalo reševanje strukturnega problema ustvarjanja kocke. Kmalu po izumu, leta 1975, je zaprosil in mu je bil odobren madžarski patent HU170062, kjer je bila njegova "čarobna kocka" prvič tržena.
• Uganka je licencirala družba Rubik, ki jo je leta 1980 prodajal Ideal Toy Corp. Ker Rubik ni izpolnil zahtev za mednarodni patent v zahtevanem časovnem obsegu, je vsakomur dovolil proizvodnjo in prodajo ene od teh "magičnih" kocke "izven Madžarske. Idealno Toy Corp je nekoliko spremenil ime na bolj nepozabno in blagovno znamko "Rubik's Cube", namesto da se zalepi z generično "Magic Cube" ime. Rubik sam je bil sčasoma dobil patente za Rubikovo kocko v različnih državah, kot so Združene države leta 1983.
• Rubikova kocka je samostojno izumil tudi samostojni inženir Terutoshi Ishigi na Japonskem leta 1976. Njegova kocka je bila skoraj tako kot Rubikova kocka znotraj in zunaj, čeprav tega ni vedel ničesar, ko je svojo kocko izumil približno istočasno kot Rubik. Rubik je priznan kot izumitelj, čeprav, ker Ishigi ni prejel svojega patenta (na Japonskem) do približno eno leto po Rubik na Madžarskem.
• Od januarja 2009 je po vsem svetu prodanih 350 milijonov kock.
• Speedcubing je praksa, da skuša rešiti Rubikovo kocko v najkrajšem možnem času. Prvo svetovno prvenstvo v organizaciji Guinnessova knjiga svetovnih rekordov je potekal v Münchnu 13. marca 1981.
• Sedanji svetovni rekord na 3 × 3 × 3 Rubikovi kocki je postavil Feliks Zemdegs, ki je na Melbourne Winter Open 2011 najbolje dosegel 5,66 sekunde.
• Če ste na eni strani preusmerili eno vrsto Rubikove kocke, bi vam bilo potrebno 1400 milijonov let, da bi šli skozi vse možne kocke konfiguracije.
• Leta 1981 je Frau Schmit iz Dusseldorf Nemčije tožila moža za ločitev, pri čemer je citirala Rubikovo kocko kot soodgovornico. Rekla je: "Gunder ne govori več z mano in ko pride v posteljo, je preveč izčrpan, da bi se igral s svojo kocko, da bi se mi celo pomilil."
• Najcenejša Rubikova kocka, ki jo je kdaj naredila, je "Master Cube", ki ga je leta 1995 izdelal Diamond Cutters International. Ta standardna, popolnoma funkcionalna kocka ima 22,5 karate amethysta, 34 karatov rubin in 34 karatov iz smaragda, vse v 18 karatnih zlato in je vreden približno 1,5 milijona dolarjev.