Как собрать кубик Рубика и не умереть. Сейчас научим

Николай Маслов avatar | 35
FavoriteLoading В закладки
Как собрать кубик Рубика и не умереть. Сейчас научим

Кажется, что Кубик Рубика существовал всегда. Однако его изобрел в 1975 году венгерский скульптор Эрнё Рубик, а головоломке понадобилось меньше 50 лет, чтобы завоевать мир.

Шутка ли: по всему миру продано 450 миллионов копий головоломки, как официальных, так и поддельных (оригинал запатентован, поэтому выпускается определенными тиражами).

Такой популярности не добивались не то что спиннеры. Вероятно, кубик Рубика может поспорить с шахматами и другими древнейшими играми-головоломками-таймкиллерами.

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.

С учетом центральных элементов, число возможных вариантов текущего состояния кубика Рубика равно 88,5*1021. Архив интернета на март 2019 года составляет 45*1015 байт, или 45 петабайт.

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.

Как умные люди собирают кубик Рубика?

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

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

Важно: если кубик упал и рассыпался, то неправильный «ремонт» приведет к невозможности собрать головоломку.

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

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.

Важно: от выбора цвета дальнейшее решение не зависит.

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

Важно: данный этап требует перевернуть кубик на 180° от себя, так, чтобы нижняя грань оказалась вверху, а прочие остались на своих местах.

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

Внимание: поворот средней грани «С» осуществляется с нижней стороны.

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!

А есть способы проще?

Нет, если вы не гений-рекордсмен. Вначале надо научиться собирать правильно.

Каждый из этапов сборки осуществляется строго из базового положения. Причем, в некоторых случаях кубик необходимо привести к базовому положению самостоятельно, переориентировав его либо повторно выполнив текущий (предыдущий) алгоритм.

Важен не только алгоритм конкретной операции, но и общая последовательность сборки. В противном случае нарушается строй решения задачи и возможен непредсказуемый вариант.

Остаётся ответить самому себе на вопрос: зачем собирать кубик Рубика?

Для основной массы населения планеты ответ очевиден. В отличие от спиннеров и других простых способов занять руки кубик Рубика позволяет тренировать не только руки, но и ум.

Решение (сборка) кубика вслепую невозможны. Вероятность этого события намного меньше, чем появление разумных инопланетян на Земле, начало Звездных войн или самостоятельное возрождение динозавров.

Так что руки в ноги — и за кубиком!

Рейтинг поста:

1 Звезд2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (4.75 из 5, оценили: 52)
🤓 Хочешь больше? Подпишись на наш Telegramнаш Telegram.
... и не забывай читать наш Facebook и Twitter 🍒
FavoriteLoading В закладки
undefined
iPhones.ru
Научим всех.
Прокомментировать

🙈 Комментарии 35

  1. iVillain avatar
    iVillain17 августа в 12:05
    11

    Николай, нас как бы не забанили в Гугле и детство давно прошло, смекаете?)

    iVedro avatar
    iVedro17 августа в 14:32
    2

    @iVillain, как бы много взрослых увлекаются спидкубингом. Чемпионаты мира и т д. Я в их числе и мне уже под 40;) Попробуйте собрать кубик меньше, чем за 10 секунд.

    iVillain avatar
    iVillain17 августа в 14:38
    1

    @iVedro, я к тому, что такие как вы вряд ли нашли нашли в этой статье что то новое..

    iVedro avatar
    iVedro17 августа в 16:06
    0

    @iVillain, да, но мало ли кого эта статья толкнет на то, чтобы начать. Тем более сейчас выходят современные кубики с электронной начинкой и полным отслеживанием положения кубика в пространстве. Типа GAN 356 I

    iVillain avatar
    iVillain17 августа в 16:11
    0

    Помню лет 14 назад кент притащил в студию кубик и мы на пару недель с ним зависли))

  2. Roman33317 августа в 12:26
    1

    Ну очень интересно! Вот только нихрена непонятно)

    UncleKolya avatar
    UncleKolya17 августа в 14:13
    4

    @Roman333, всё тут понятно, просто всё это нахрен никому не надо.

  3. vAkUuM avatar
    vAkUuM17 августа в 12:50
    1

    Посмотрите видео Максима Чечнева. Хотя довольно нудно и долго, но его видео скорее обучение обучению. Но очень продуктивно.

  4. Fleming avatar
    Fleming17 августа в 13:22
    0

    @vAkUuM, Бросьте ссылку, плз.

    vAkUuM avatar
    vAkUuM17 августа в 14:28
    1

    @Fleming, набираете в Google:
    максим чечнев как собрать кубик рубика

    И там сразу первые ссылки будут на его уроки. Оттуда же можно найти его сайт, там есть и другие уроки.

  5. suly avatar
    suly17 августа в 14:24
    2

    эххх молодость))), помню лет 35 даже побольше в школе собирали, укладывались за 1.45мин за 2 мин и когда падал разлетался то собирали обратно и все нормалек, крутили дальше)))

  6. KibaVD avatar
    KibaVD17 августа в 14:34
    0

    Алгоритм Бога Кубика Рубика 3х3 – БРЕДЯТИНА полная ))))

  7. finnn111 avatar
    finnn11117 августа в 14:39
    1

    В детстве была трагедия что нигде не купить, а потом что не умею собирать.
    Научил литовец в армии. Даже узоры всякие делать ))))

  8. Papan2 avatar
    Papan217 августа в 15:04
    0

    Выше ссылка на сборку чемпиона – собрал 51 из 54. На запоминание и сборку дается час.

  9. q3alex avatar
    q3alex17 августа в 16:16
    1

    43 в 18 степени?? Ксиксилиард

  10. Alexey Rynov17 августа в 17:26
    0

    Алгоритм бога – троллинг :)

  11. Maksim avatar
    Maksim17 августа в 18:13
    0

    Статья для новичков, но троллинг узрит только знающий. За алгоритм бога – лайк. За русские обозначения – второй лайк.
    Лучше бы про новый Gan рассказали или про Xiaomi. А выкладывать уроки на информационном ресурсе про яблоки и другие гаджеты – дело неблагодарное.

  12. hofc avatar
    hofc17 августа в 18:41
    4

    @finnn111, очереди помню в Детский Мир были году в 80, люди ночью стояли. Им говорили не будет кубиков, а народ такой – вы всё врёте, мы знаем вам завезли.. такая вот реальность была. Однокласснику папан (врач) с Японии притащил, мы у него сидели крутили, но нихера собрать не могли. Потом в журнале «Наука и Жизнь» формулы распечатали (те что тут выше) ну и когда поняли что только по формулам и простой логикой тут и не пахнет, сразу охладели.

    finnn111 avatar
    finnn11117 августа в 19:04
    1

    @hofc,про очереди в то время именно так и было.)))) …про формулы…. мы с удовольствием собирали на время. Я и сейчас иногда собираю, “чтобы не забыть”… А народ, который не умеет собирать его,тем не менее, с интересом наблюдает..))

    hofc avatar
    hofc17 августа в 23:15
    0

    @finnn111, не не я согласен с вами, я про то что охладели, когда научились, ну типа научились и не интересно стало. А так да, сам периодически от нечего делать где увижу – соберу ))

    Drews avatar
    Drews17 августа в 23:10
    0

    @hofc, он появился в 84-м

    hofc avatar
    hofc17 августа в 23:13
    0

    @Drews, кубик Рубика появился в 74, вы хоть Википедию для начала что ли откройте..

    Garik999 avatar
    Garik99918 августа в 8:15
    1

    @Drews, 😀 Как же я тогда в 82 году его купил и научился собирать по «Науке и жизнь»?? Чудеса….😀

    suly avatar
    suly18 августа в 9:24
    0

    @Drews, в 84 его уже пол страны крутило)))

    vetok avatar
    vetok19 августа в 9:08
    0

    @Drews, у вас?

  13. Drews avatar
    Drews17 августа в 23:09
    1

    Я в 1984-м как научился его собирать,так до сих пор помню.
    Современные методы гораздо сложнее.

  14. lexx_ylt2 avatar
    lexx_ylt218 августа в 0:35
    0

    45 петабайт архив всего интернета? Да вы гоните! Это мало!

  15. i3laze avatar
    i3laze18 августа в 9:11
    0

    В примере ошибка.
    Повернуть Верхнюю на 180 (В2).

  16. Papan2 avatar
    Papan218 августа в 11:20
    0

    Николай Маслов, Вам стало неудобно за собственную некомпетентность в вопросе возможности слепой сборки кубика и Вы поэтому отбраковываете мои сообщения на эту тему? Фи как некрасиво…

  17. VictorZ avatar
    VictorZ19 августа в 10:52
    0

    Официальная инструкция по сборке, фирменная от Rubik’s – на сайте soberi.playlab.ru

    В статье ссылка на какой-то файл не имеющий отношения к официальной схеме сборки.

    Фирменная инструкция максимально простая для новичков. Там показан самый лёгкий и понятный способ сборки, с минимумом формул.

  18. nick_margera avatar
    nick_margera19 августа в 11:33
    2

    Зачем я все это прочитал?..

  19. VETRA19 августа в 13:43
    0

    43^18 = 252.599.333.573.498.060.811.820.806.649 для справки ;)

  20. skysurfer avatar
    skysurfer20 августа в 0:27
    1

    Автор огласил довольно сложную комбинацию сборки)) Есть более простой способ и выглядит эффектно)) в алгоритме 4 вращения отличаются только левое и правое, Их надо использовать в определенном порядке и собирается весь кубик! В течении минуты! За 1 день можно научится даже новичку. Движение простое Право от себя верх по часовой стрелке право на себя верх против часовой стрелки. Это правый алгоритм левый – лево от себя верх против часовой стрелки лево на себя верх по часовой стрелке. Если Вы возьмете собранный кубик и сделаете один из алгоритмов 6 раз то кубики пробегут по кругу и вернуться на исходное положение. Ну и конечно для скоростной сборки кубики за 100 рублей не подойдут нормальные модели стоят от 2 тыс рублей и выше. Посмотрите в Ютубе Евгений Бондаренко по моему он очень доходчиво все обьясняет!))

  21. cool_hunter20 августа в 15:42
    1

    А где же алгоритм из Наука и Жизнь?

  22. bigzleo avatar
    bigzleo21 августа в 10:17
    0

    интересно, но как то сложно.

    Недавно, соседский мальчишка 5 лет подсказал приложение для айфона. Там наводишь камеру на кубик и приложение тебе говорит куда крутить.

    Вот это я понимаю. Лень двигатель прогресса! ))

Вы должны авторизоваться или зарегистрироваться для комментирования.

Нашли орфографическую ошибку в новости?

Выделите ее мышью и нажмите Ctrl+Enter.

Как установить аватар в комментариях?

Ответ вот здесь