A Rubik kockájának minden lehetséges állapota 20 mozgásban vagy kevesebbben megoldható

2024 Szerző: Sherilyn Boyd | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 09:39

Bárki, aki komolyan foglalkozik egy Rubik kocka megoldásával, valamilyen algoritmust használ, vagy lépéssorozatot, hogy segítsen nekik megoldani a rejtvényt. Számos különböző algoritmus létezik, amely változik a bonyolultsággal és a szükséges mozgások számával, de azok, amelyeket egy ember megjegyezhet és használhat, jellemzően több mint negyven lépést igényelnek. Ennek ellenére kiderül, hogy ez a szám egy kicsit magas, hiszen ténylegesen a leghatékonyabb megoldást használja egy adott pozícióra egy szabványos Rubik kockán. Ezt 2010 júliusában Tomas Rokicki, Herbert Kociemba, Morley Davidson és John Dethridge tesztelték, akik a Google által adományozott 35 "CPU év" értékű számítási időt használták, hogy bizonyítsák, hogy mindössze 20 lépésre van szükség megoldani bármilyen pozíció a Rubik kockáján.

Érdekes módon a kutatók nem minden megoldást megoldottak az optimális megoldás révén. Ahelyett, hogy felfedeztek egy olyan álláspontot, amely feltétlenül 20 lépésre volt szüksége a leghatékonyabb megoldáshoz, akkor nem próbálták megoldani a többi pozíciót az optimális megoldásukhoz. Csak 20 lépésben vagy annál kevesebbet kellett megoldani, hogy megbizonyosodjon róla, hogy a jelenleg ismert felső határ alatt van. Mindaddig, amíg az összes többi pozíciót ez alatt az összeg alatt lehet megoldani, tudták, hogy ez a szám a felső Ruby kocka megoldásához szükséges mozgások felső határát jelentené. Ennek az az előnye, hogy drasztikusan csökkentette a szükséges számítások számát, annak bizonyításához, hogy a Rubik kockáján egyetlen pozíció sem szükséges több mint 20 lépésben megoldani.

* megjegyzés: Az egyik "CPU-évet" általában egy Giga-FLOP gépnek egy év alatt elvégezhető munkateljesítménye jelenti. Azok számára, akik nem ismerik, a "FLOP" csak "lebegőpontos műveletek másodpercenként". Így egy FLOP készülék egy műveletet másodpercenként végezhet el. Egy Giga-FLOP gép, amelyet általában GFLOP-ként rövidítenek meg, másodpercenként egymilliárd műveletet végezhet. A fentiek bizonyítása érdekében a kutatók 35 CPU évet vagy körülbelül 1,103,760,000,000,000,000 műveletet hajtottak végre, amelyekről megjegyezzük, hogy kevesebb, mint a lehetséges Rubik Cube pozícióinak száma. Ha többet szeretne arról, hogy pontosan hogyan csökkentették a problémát olyan drasztikusan, hogy ilyen "kevés" műveletben megtehessék, kattintson ide.

Bónusz tények:

• A standard Rubik's Cube 26 kockával rendelkezik, amelyek befelé húzódnak, és a többi kockával összekapcsolódnak. A hat oldal mindegyik középső kockája a kocka belső magrendszeréhez van reteszelve, amely alapszerkezetet biztosít a többi darab számára.
• A legegyszerűbb módja annak, hogy "megoldja" a Rubik kockáját, egyszerűen elkülöníti, és újratervezi a kockákat úgy, hogy megoldásra kerüljön, amikor összeállítják őket. A matricák mozgatása is működik, de képes a matricák elvágására és a csalás nyilvánvalóvá tételére. 🙂
• A Rubik's Cube-t 1974-ben találták fel egy magyar építészmérnök, Rubik Ernő. Eredetileg több blokkot és egy gumiszalaggal együtt játszott. Ebben az eredeti rendszerben több csavargó után a gumiszalag megszakadt. Aztán érdeklődött a szerkezeti probléma iránt, hogy hogyan lehet a blokkokat önállóan mozgatni a tetszőleges számú fordulatra, anélkül, hogy a kocka elszakadna. Érdekes, hogy valójában nem tervezett rejtvényt létrehozni, amikor ezt tervezte. Inkább jobban érdekelte a kocka maga létrehozásának szerkezeti problémáját. Röviddel találmánya után, 1975-ben kérte és kapta meg a HU170062 magyar szabadalmat, ahol a "mágikus kocka" először forgalomba került.
• A rejtvényt a Rubik engedélyezte az Ideal Toy Corp által 1980-ban. Mivel a Rubik nem felelt meg a nemzetközi szabadalomnak a szükséges időarányban történő benyújtására vonatkozó követelményeknek, megengedte bárkinek, hogy gyártsa és eladja az egyik ilyen "mágiát kockák "Magyarországon kívül. Annak érdekében, hogy a probléma némiképp megkerülhessen, az Ideal Toy Corp nevet a leginkább emlékezetes és védjegyévé vált "Rubik's Cube" néven váltotta fel, nem pedig az általános "Magic Cube" nevet. Rubik maga végül szabadalmaztatta a Rubik kockáit számos országban, például az Egyesült Államokban 1983-ban.
• A Rubik kockáját önálló oktató, Terutoshi Ishigi, 1976-ban Japánban is feltalálta. A kockája szinte pontosan olyan volt, mint a Rubik kockája, bár nem tudott róla semmit, miután feltalálta a kockát ugyanabban az időben, mint Rubik. A Rubikot azonban feltalálónak tekinti, mivel Ishigi nem kapta meg szabadalmát (Japánban) körülbelül egy évvel a Rubik után Magyarországon.
• 2009 januárjától 350 millió kockát értékesítettek világszerte.
• A Speedcubing a lehető legrövidebb idő alatt megpróbálja megoldani a Rubik kockáját. Az első világbajnokság, amelyet a Guinness Világrekord 1981. március 13-án Münchenben tartották.
• A 3 × 3 × 3 Rubik's Cube-ről szóló világrekordot Feliks Zemdegs állította be, aki a Melbourne Winter Open 2011 legjobb 5.66 másodperces időtartamával rendelkezett.
• Ha másodpercenként egy Rubik kocka arcát veszi, akkor 1400 millió évig tart, hogy végigmenjen az összes lehetséges kocka konfiguráción.
• 1981-ben Frau Schmit Düsseldorf Németország beperelte a férjét a válásért, hivatkozva a Rubik's Cube-ra mint válaszadó. Azt mondta: "Gunder már nem beszél nekem, és amikor lefekszik, túlságosan kimerült ahhoz, hogy játsszon a kockájával, hogy álcázzon."
• A legdrágább Rubik's Cube, melyet valaha készítettek, a Diamond Cutters International által 1995-ben létrehozott "Master Cube". Ez a standard méretű, teljesen funkcionális kocka 22,5 karát ametiszt, 34 karát rubin és 34 karát smaragd, 18 karátos aranyat és becslések szerint 1,5 millió dollárt ér.