Rubik Küpü
Yazar | Ernő Rubik |
---|---|
Editör | İdeal Oyuncaklar |
Tarih 1 st edition | 1974 |
Distribütörler |
|
Oyuncu(lar) | 1 |
Yaş | 4 yaşından itibaren |
fiziksel yetenek Evet |
yansıma kararı evet |
şans üreteci Hayır |
bilgi. karmaşık ve mükemmel Evet |
Rubik Küpü (veya Rubik Küpü ) bir olan bulmaca tarafından icat Ernő Rubik içinde 1974 yılında dünya genelinde hızla ve yayılma 1980 .
In Kanada Fransızca konuşan , denir Küp Rubik ( “de” olmadan) ve isim Rubik Küpü kabul edilir münhasıran İngilizce konuşan.
Bu, ilk bakışta her yönden hareket edebilen kübik gibi görünen ve düşmeden ayakları gevşek gibi görünen 26 elementten oluşan harici olarak üç boyutlu bir geometrik yapbozdur. Mekanizması yazarı Ernő Rubik tarafından patenti alınan bir eksen sistemi , küpün ortasına gizlenmiştir.
Rubik Küpü ile icat edilmiştir19 Mayıs 1974tarafından Ernő Rubik , bir Macar heykeltıraş ve mimarlık profesörü ilgilenen edilir geometri ve çalışma 3D şekiller . Ernő Rubik, 1976'da “Sihirli Küp” için Macar patenti HU170062'yi aldı, ancak uluslararası bir patent için başvuruda bulunmadı. Ürün 1977'de test edildi ve ilk küpler kısa süre sonra Budapeşte'deki oyuncak dükkanlarında satıldı .
Ernő Rubik'in ilk fikri, öğrencilerinin iç mekanizmasının ne olduğunu, küçük küplerin birleşik kalırken üç eksende nasıl dönebileceğini tahmin etmelerini sağlamak ve böylece onları üç boyutlu geometriye ilgilendirmek için bir küp inşa etmekti .
Ancak o zaman (bir arkadaşının önerisi sayesinde) her bir yüzü farklı bir renkle boyama fikri aklına geldi ve karıştırdıktan sonra küpün ilk sırasını bulmanın son derece zor olduğunu (43'te bir) kaydetti. Her dönüşte 252 003 274 489 860 000). Daha sonra bunu geometrik ve matematiksel bir " bulmaca " olarak pazarlama fikri aklına geldi . Rubik Küpü mucidinin kendi bulmacasını çözmesi bir ay sürecek.
In Macaristan , küp ağızdan ağıza popülerlik kazanıyor ve yakında Avrupa çapında bilinir. İçindeEylül 1979, Bernard Farkas'ın teşvikiyle Ideal Toys ile küpün dünya çapında dağıtımı için bir anlaşma imzalandı . İdeal Oyuncaklar daha sonra küpü " Rubik Küpü " olarak yeniden adlandırır ve ilk kopyalar Macaristan'dan ihraç edilir.Mayıs 1980, Londra , New York ve Paris yönünde .
Bugün, Rubik Küpü dünya çapında birçok distribütör tarafından lisans altında kopyalanmaktadır. Bu Win Games tarafından dağıtılan Fransa tarafından Jumbo içinde Belçika .
Rubik Küpü erken popülerlik zirveye ulaştığı 1980 . 1980 ve 1982 yılları arasında 100 milyondan fazla küp satıldı. ' Rubik's Cube ' 1980'de ve 1981'de İngiltere Oyuncak Distribütör Ödülü'nü kazandı. Rubik Küp'ten kısa bir süre sonra, 4 × “ Rubik's Revenge ” de dahil olmak üzere birçok benzer oyun piyasaya sürüldü. Rubik Küp'ün 4×4 versiyonu . ( “Olarak bilinen bir 2 × 2 × 2 ve 5 × 5 × 5 sürümü de vardır Pocket Cube ” ve “ Profesörün Küp ve bu gibi diğer şekiller, içinde sürümleri” sırasıyla) piramit veya dodecahedronun. Düzenli (12 12 ) . Dan berihaziran 2008, V-Cube markası 6 × 6 × 6 , 7 × 7 × 7 ve 8 × 8 × 8 modellerini satıyor .
1981'de 12 yaşındaki İngiliz bir okul çocuğu olan Patrick Bossert ayrıntılı çözümünü yayınladı. Yapabilirsin küp on yedi farklı baskıda dünya çapında 1,5 milyon kopya sattı. O bir numara satanlar arasında Times ve New York Times 1981 yılında.
10 Kasım 2016, Avrupa Birliği Adalet Divanı, bu tescilin bir ticari markayı değil, "teknik bir çözümü", yani küpün yüzlerinin dönme kapasitesini koruduğunu göz önünde bulundurarak, Rubik küpü şeklinde bir Avrupa markası olarak tescili iptal eder. , bir ticari markadan ziyade bir patente bağlıdır.
Rubik küp a, küp , birbirinden bağımsız olarak dönebilir dokuz minyatür küpler halinde bölünmüş her bir tarafı. Aslında küp, altı yüzün merkezlerini taşıyan bir merkezi eksenden , üç görünen yüzü olan sekiz köşe küpü ve iki görünen yüzü olan on iki kenarlı küpten oluşur . Son durumda, Rubik küpünün her yüzü homojen bir renktedir ve diğerlerinden farklıdır, ancak her yüzün bağımsız dönüşü, küçük köşe ve kenar küplerinin bir karışımına neden olur.
Oyunun amacı, altı yüzü karıştırdıktan sonra, altı katı renk yüzü ile orijinal görünümüne geri döndürme girişiminde küpü manipüle etmektir. Orijinal küpün yüzleri renkler şunlardır: beyaz önünde sarı , yeşil önünde mavi , turuncu önünde kırmızı . Orijinal olmayan sürümlerde, renk yüzlerinin göreli konumları ve hatta bazen renkler değişebilir.
Ondan birçok şekil ve dekorasyon varyasyonu çıktı (bkz. Varyantlar bölümü ).
Rubik Küpünü olabildiğince çabuk çözme pratiği hızlandırmaktır . En basit yöntemi kullanarak, yeterli pratikle bir dakikadan kısa sürede oraya ulaşabilirsiniz. En iyisi bunu on saniyeden daha kısa sürede yapar.
Küp karışık durumda.
Küp çözülmüş durumda.
Küpün iç mekanizması.
Yaklaşık on hareketten oluşan dizilerin icra edilmesinden oluşan farklı teknikler vardır. En çok kullanılan teknikler, bu yüzü bitirmeden önce bir yüzün "çaprazını" oluşturmaktır. Ara bölümün kenarları daha sonra tamamlanır. Sonra son yüzü, onu oluşturan küpleri yönlendirerek ve sonra izin vererek çözüyoruz. Bu yöntemler, "katman katman" için Katman Katman olarak adlandırılır .
Farklı pozisyon sayısı 43 trilyonun üzerindedir . Yani saniyede bir milyar farklı kombinasyondan geçerek hepsini tüketmek 1.370 yıldan fazla zaman alacaktı. Veya, her biri farklı bir konfigürasyonda olan klasik Rubik küpleri (her kenarda 57 milimetre), Dünya'nın tüm yüzeyini yaklaşık altı kat yüksekliğe kadar kaplayabilir .
Daha doğrusu, aşağıdaki gibi hesaplanan kombinasyonlar vardır :
Hangi vermek:
Merkezler bu hesaplamada dikkate alınmamıştır, çünkü bunlar kıyaslama işlevi görenlerdir.
Orijinal küpün modifiye edilmiş versiyonları, örneğin yüzeylerine basılmış bir desenle, bu merkezi karelerin belirli bir pozisyonunu gerektirir ve bu da bizi merkezlerin yönünü dikkate almaya zorlar. Her merkezin dört olası yönelimi vardır, sonuncunun yönelimi her zamanki gibi öncekilerinkiyle sabittir (yarım dönüş içinde) ve bu nedenle Rubik küpünün konumlarının sayısını 2 × 4 5 ile çarpmak gerekir. = 2048 .
Çözümü gelişigüzel bulmaya çalışabilir , ancak insan yaşam beklentisi göz önüne alındığında , bu uygulanabilir bir çözüm değildir. Bir insanın saniyede ortalama bir kombinasyondan geçebileceğini varsayarsak, başarılı olması için Evrenin şu anki yaşından (yaklaşık 5 × 10 17 saniye) ortalama olarak 100 kat daha fazla bir süre geçmesi gerekir. küpün kombinasyonları sadece şans eseri (4.3 × 10 19 saniye): başka bir deyişle, fiziksel olarak kesinlikle elde edilebilecek hiçbir şey yok . Bu nedenle, küpü çözmek için yöntemler icat etmek gerekliydi. Efsane bunu istemez Ernő Rubik kendisi bir aydan fazla orada geçti.
Küpün kademeli olarak yükseltilmesine, yani önceki çalışmanızın meyvelerini kaybetmeden küçük küpleri aşamalar halinde hareket ettirmesine ve yönlendirmesine izin veren önceden tanımlanmış hareket dizilerine göre küpü metodik olarak kullanabilirsiniz.
Örnekler "Katman katman yöntemi" olarak bilinen ilk yöntemEn sezgisel ve uygulanması en kolay olanıdır. Çözünürlük ortalama olarak 185'den biraz fazla hareket gerektirir :
Her işlem (kenar veya köşe döndürme, iki kenar veya iki köşe değiştirme) ilgili küpleri aynı yüze yerleştirdikten sonra ve işlem sırasında bu yüzü değiştirmemeye dikkat ederek iki kez yapılabilir. İlk uygulama küpün geri kalanını karıştırır, ancak daha sonra ikinci işlemin öznelerini küpün geri kalanına göre aynı yere yerleştirmek için yüzü çeyrek veya yarım tur çevirir ve işlemi tersten tekrarlar , küpün geri kalanını yerine koyarken ikinci işlemi gerçekleştireceğiz.
"Sandviç" yöntemiBaşka bir sezgisel yöntem:
Yine de L. Petrus'unki gibi 60 civarında hareket gerektiren farklı bir yaklaşım . Bu yöntem , sistematik olduğu için speedcubing'de yaygın olarak kullanılmaktadır :
Bu yöntem en büyük şampiyonlar tarafından kullanılır ancak bir ezberleme sürecinden sonra birçok dizinin öğrenilmesini gerektirir:
Alternatif yöntemler, OLL veya iki aşamalı PLL gibi daha az dizi öğrenmenize olanak tanır. Ancak bu yöntemler daha yavaştır.
Roux yöntemiBlok oluşturmaya dayalı bu hız küpü yöntemi daha sezgiseldir ve CFOP yönteminden daha az hareket gerektirir. Özellikle eski Avrupa Rubik küp şampiyonu Alexander Lau tarafından kullanılıyor. Mucidi Gilles Roux'un adını taşıyor. Adımlar aşağıdaki gibidir:
Bu, ilk ikisinden farklı bir yaklaşımdır: daha az otomatiktir, ancak küpleri mümkün olduğunca iyi yerleştirme avantajına sahiptir. Çözünürlük ortalama 60 hareket gerektirir . Genellikle optimize edilmiş çözünürlükler için kullanılır:
Daha da farklı ve oldukça sezgisel bir yaklaşım, köşelerden başlamaktır; Böyle bir yöntemin avantajı, köşeleri iyi yerleştirilmiş tutarak kenarları çözmenin daha kolay olmasıdır. Bu yöntemler 1980'lerde yaygın olarak kullanılıyordu . Bugün daha nadir hale geldiler. Çözünürlük 60 ila 70 hareket gerektirir (merkezi bir dilimin hareketini iki değil bir hareket olarak sayarsak yalnızca yaklaşık elli):
1981'de, Morwen Thistlethwaite (in) , etkili bir hesaplama çözünürlüğü yöntemini yayınlayan ilk kişilerden biridir. Yöntemi sayesinde küpü 52 hareketten daha az bir sürede çözebilmektedir .
1992'de Herbert Kociemba, Thistlewaite'in algoritmasını geliştirdi. “Cube Explorer” yazılımı bu algoritmayı uygular. İkincisi, özellikle Dünya Küp Birliği tarafından karışımlar oluşturmak için kullanılır .
UyarılarKüçük bir küpün yerinde olmaması, renklerin doğru yerde olduğu anlamına gelmez. Örneğin, iyi yerleştirilmiş bir küp kenarı iki olası renk yönelimine ve bir küp tepe noktası üçe sahiptir.
Her ara adımın kendisi belirli algoritmalar kullanır.
Aslında bunu çözmenin birçok yöntemi var. Hatta bazı uzmanlar ( üniversite tezlerini ) buna adamışlardır . Yarışmalar düzenleniyor. En iyi rakipler, birkaç düzine algoritma (en yaygın olarak kullanılan Fridrich yöntemi için yaklaşık 80) sayesinde bir küpü on beş saniyeden daha kısa sürede geri yükleyebilirler.
Rubik küpü matematik öğretmek için , özellikle grup teorisi için çok ilginç bir öğretim yardımcısıdır .
Küpün çözünürlüğü , döndürmelerin her birini bir harfle modelleyerek cebirden geçebilir . Küp konfigürasyonları seti sonlu bir grup oluşturur .
Küp hakkında sorulabilir temel bir soru küp yapılandırmaları grafik çapı, yani hareketlerin en az sayıda (demek ki çevirme ) gerekli küp yapılandırmaları herhangi çiftini bağlamak için -. Sayı bazen denilen sayısı Tanrım . Daha da Tanrı'nın bu sayı daha biz bilmek istiyorum algoritması Tanrı'nın , yani en basit ve zarif bir yöntem, küpün her yapılandırma için, izin veren tanımlamak dönüştürerek en kısa dizisi bulmak söylemektir. Çözdü içinde küp (Tanrı'nın algoritması terimi , matematikçi Erdös'ün hayal ettiği, her bir matematik teoreminin en basit ve zarif kanıtlarını içeren Tanrı'nın Kitabına atıfta bulunur ).
Bu soru , “temel hareket” olarak adlandırdığımız şeye bağlı olarak , Rubik Küpü hakkında iki versiyon halinde gelir . Bir temel hareket, bir konum verildiğinde, küpün bir yüzünün çeyrek dönüşünün çeyreği ise, 12 temel hareket yapabiliriz . Bir temel hareket, bir konum verildiğinde, küpün bir yüzünün çeyrek dönüşü veya yarım dönüşü ise, 18 temel hareket vardır .
2010 yılına kadar , U dönüşlerine izin verirsek, çözülmüş küpün en az 20 , aksi takdirde 26 hareketine sahip bir küp konfigürasyonu olduğunu biliyorduk . Böyle bir konfigürasyona süper çevirme denir . Stanford Üniversitesi'nde matematikçi olan Tomas Rokicki, herhangi bir Rubik küpünü maksimum 25 hamlede (U dönüşlerine izin vererek) çözmenin mümkün olduğunu belirledi . Aynı matematikçi 2008'de bu sayının 22'ye indirilebileceğini gösterdi.
İçinde temmuz 2010, bir grup uluslararası bilim adamı (Tomas Rokicki'nin yanı sıra Morley Davidson, John Dethridge ve Herbert Kociemba dahil) kapsamlı bir hesaplama ile Tanrı'nın sayısının 20 olduğunu kanıtladı. Google'dan ödünç alınan bilgisayarlar , ileri teknoloji bir bilgisayarda 35 yıllık bilgi işlem süresine eşdeğerdir . Bu arada, bu hesaplama , çözmek için tam olarak 20 hamle gerektiren yaklaşık 300 milyon konfigürasyon olduğunu ve düzgün bir şekilde rastgele çizilmiş bir konfigürasyonu çözmek için ortalama 17.88 hamle gerektiğini ortaya koydu .
İçinde ağustos 2014, Tomas Rokicki ve Morley Davidson, yalnızca çeyrek dönüşlere izin vererek Tanrı'nın sayısının 26 olduğunu gösteriyorlar.
Dünya Küp Derneği (kısaltılmış WCA) kesin kurallara göre yarışmalar düzenler: Her aday (genellikle yağlanmış) onun kişisel küpü kullanır ve başlangıç pozisyonu aynı turun tüm katılımcılar için aynıdır. İlk dünya şampiyonası yapıldı Budapeşte içinde 1982 . İkinci dünya şampiyonası 2003 yılına kadar Kanada'nın Toronto kentinde düzenlenmemiştir .
Şimdiye kadar resmi olarak elde edilen en hızlı süre, Çin'de Wuhu Open 2018 yarışmasında Yusheng Du tarafından düzenlenen 3.47 s'dir. 24 Kasım 2018Dünya rekorunun beş katından fazlasını elinde tutan alanında şampiyon olan Avustralyalı Feliks Zemdegs'in elindeki 4.22 s'lik rekoru geliştiriyor. Beşte üç küpün (en hızlı ve en yavaş test hariç) ortalamasına dayanan resmi rekor, Wuhan Open 2021 sırasında Rihang Xu tarafından belirlenen ve önceki 5.53 sn'lik rekoru tahtından indiren ve Odd sırasında Feliks Zemdegs tarafından tutulan 5.48 sn'dir. Sidney 2019'da Gün.
Dünya Küp Birliği tarafından tanınan başka disiplinler de vardır: kör çözme , tek elle, varyant vb. Resmi en hızlı gözleri bağlı süre, 2019 ABD Vatandaşları'nda Amerikan Max Hilliard tarafından belirlenen 15.50'dir.
Fransa her yıl Fransa'nın bir şampiyonluk düzenlemektedir. Bu şampiyona 2004'ten 2012'ye kadar Paris'te düzenlendi. 2013'ten beri her yıl farklı bir şehirde düzenleniyor. 2020 baskısı, COVID-19 salgını nedeniyle iptal edildi.
2011 yılında, CubeStormer II robotu, bir küpü sadece 5.270 saniyede çözerek, o zamana kadar bir insan tarafından tutulan dünya rekorunu (5.66 s'de) kırmayı başardı . Bu bir oldu Lego Robot bir içinden tasarlanmış ve Mike Dobson ve David Gilday ve çalıştırarak programlanmış Android uygulaması bir üzerinde Samsung Galaxy S II .
Dan beri 17 Mart 2014, ARM-Powered Cubestormer 3 robotu bulmacayı 3.253 saniyede tamamlayarak bu rekoru kırdı . İngiltere, Birmingham'daki Big Bang Fuarı'nda. Aynı mühendisler tarafından tasarlanan robot, Lego'da üretildi ve Samsung Galaxy S4'te bir Android uygulaması sayesinde çalışıyor .
23 ocak 2016, Sub1 robotu bulmacayı sadece 0.887 s'de başarır, böylece önceki robotu tahttan indirir. Bu rekor Almanya'nın Münih kentindeki Cubikon Store'da elde edildi.
Küpün görüntüsü, 1980'leri çağrıştıran (makaleler, giysiler, kayıtlar, vb. ) bir dizi grafikte kullanılıyor ve bu da onu bu on yılın kültürel sembollerinden biri yapıyor.
Rubik Küpünün başarısı çeşitli varyasyonlara yol açmıştır. Rubik, bir kenardaki küp sayısını değiştirerek dört kübik şekil varyasyonu pazarladı:
Cep Küpü (2 × 2 × 2).
Rubik Küpü (3 × 3 × 3).
Rubik'in İntikamı (4 × 4 × 4).
Profesörün Küpü (5 × 5 × 5).
Panagiotis Verdes (in) daha karmaşık versiyonları icat etti, küpler 6 × 6 × 6 ve 7 × 7 × 7 :
Bilgisayar bilimi sayesinde 1000 × 1000 × 1000'e kadar küpleri simüle edebiliyoruz.
Diğer varyasyonlar, kullanılan çokyüzlülerin değiştirilmesinden oluşur . Bu varyantların çoğu Uwe Mèffert tarafından icat edildi :
Pyraminx ( tetrahedron ).
Kare Bir (küp).
Gökkuşağı Küpü ( kuboctahedron ).
Veya Josip Matijek tarafından icat edilen Twistball:
İki tonlu mavi-yeşil twistball.
Rubik Namlusu veya Çoklu Piramit Bulmacası gibi başka varyasyonlar da vardır .
Klasik renk şemasının varyasyonları vardır. Örneğin, "Japon" diyagramında beyaz taraf ve mavi taraf zıttır.
Takvim küpü, bir tarafta herhangi bir gün ve tarih ilişkisi oluşturabilecek şekilde dekore edilmiştir.
Ayrıca reklam veya temalı varyantlar da vardır: Darth Maul , Homer Simpson , Louvre müzesi ve hatta gazlı içecek markalarının tasvirini taşıyan Rubik Küpleri böylece yaratılmıştır . Bazı Rubik Küpleri de kuruluşlar veya şirketler için dağıtılır (bazen anahtarlık şeklinde: 2 × 2 × 2; 3 × 3 × 3).