Câu đố, được phát minh như một trợ giúp trực quan cho lý thuyết đại số, đột nhiên làm say đắm cả thế giới. Trong nhiều thập kỷ nay, những người ở xa toán học cao hơn đã đánh bạc dữ dội trong một nhiệm vụ phức tạp và hấp dẫn. Magic Cube là một công cụ tuyệt vời để phát triển tư duy và trí nhớ logic. Những người đầu tiên tự hỏi làm thế nào để thu thập Rubik's Cube, sơ đồ và nhận xét sẽ giúp hỗ trợ sự nhiệt tình, và có lẽ khám phá thế giới của speedcubing.

Bí mật của việc xây dựng khối Rubik: các yếu tố, bộ phận, khái niệm chính

Sáu mặt của câu đố có màu sắc nhất định và thứ tự sắp xếp của chúng, được cấp bằng sáng chế bởi nhà phát minh. Vô số hàng giả thường tiết lộ bản thân là màu sắc khác thường hoặc vị trí của chúng so với nhau. Đề án học tập và mô tả luôn sử dụng bảng màu tiêu chuẩn. Nó khá dễ dàng cho người mới bắt đầu bị nhầm lẫn trong các giải thích nếu bạn sử dụng một khối lập phương với một bảng màu khác nhau.

Màu sắc của các mặt đối diện: trắng - vàng, xanh lá cây - xanh dương, đỏ - cam.

Mỗi bên bao gồm một số yếu tố hình vuông. Theo số lượng của chúng, các loại hình khối của Rubik được phân biệt: 3 * 3 * 3 (phiên bản cổ điển đầu tiên), 4 * 4 * 4 (cái gọi là "Sự trả thù của Rubik"), 5 * 5 * 5, v.v.

Mô hình đầu tiên, được lắp ráp bởi Erno Rubik, bao gồm 27 khối gỗ, được sơn bằng nhau trong sáu màu sắc và xếp chồng lên nhau. Trong vòng một tháng, nhà phát minh đã cố gắng nhóm chúng lại để các mặt của một khối lập phương lớn được tạo thành từ các hình vuông cùng màu. Sự phát triển của một cơ chế giữ tất cả các yếu tố lại với nhau thậm chí còn mất nhiều thời gian hơn.

Khối Rubik hiện đại của một thiết kế cổ điển bao gồm các yếu tố sau:

  • Các tâm là các phần bất động so với nhau, cố định trên trục quay của khối lập phương. Họ phải đối mặt với người dùng chỉ với một mặt được sơn. Trên thực tế, sáu trung tâm tạo thành cặp gương trong bảng màu.
  • Sườn là yếu tố di chuyển. Người dùng nhìn thấy hai mặt màu ở mỗi cạnh. Kết hợp màu sắc cũng là tiêu chuẩn ở đây.
  • Các góc - tám phần tử di động nằm ở các đỉnh của khối lập phương. Mỗi người trong số họ có ba mặt màu.
  • Cơ chế buộc là một chéo của ba trục cố định cứng nhắc. Có một cơ chế thay thế tương tự như một hình cầu. Nó được sử dụng trong các hình khối tốc độ cao hoặc đa yếu tố. Việc xây dựng các hình khối với số lượng phần tử chẵn trên các mặt đặc biệt phức tạp - đây là một hệ thống các cơ chế nhấp chuột được kết nối với nhau, đôi khi được kết hợp với một chữ thập. Có bánh răng từ tính cho khối tốc độ chuyên nghiệp.

Trò chơi với Rubik's Cube là với sự trợ giúp của cơ chế di chuyển, các yếu tố màu trên các mặt được sắp xếp lại và cố gắng lắp ráp theo thứ tự ban đầu.

Người hâm mộ giải đố cạnh tranh trong giải pháp của thời gian. Ngoài độ bóng của bàn tay, đối với điều này, cần phải nghiên cứu, ghi nhớ và mang đến cho chủ nghĩa tự động hàng trăm kết hợp các yếu tố màu sắc và hành động với chúng. Môn thể thao bất thường này được gọi là speedcubing.

Các giải đấu Speedcubers được tổ chức thường xuyên, hồ sơ được cập nhật. Chân trời mới cho những thành tựu không ngừng mở ra. Là một phần của các giải đấu, các cuộc thi được tổ chức để tập hợp một cách mù quáng, bằng một tay, chân và vân vân.

Sở thích mới nhất là lắp ráp solitaire (mô hình) trên một khối lập phương.

Cấu trúc của khối Rubik và tên của các phép quay

Để mô tả các thao tác với một câu đố, hãy viết ra các sơ đồ quyết định, chuyển động của các yếu tố liên quan đến nhau và để thuận tiện cho việc giao tiếp, một ngôn ngữ xoay được tạo ra. Nó là một ký hiệu chữ cái cho mỗi khuôn mặt và cho các cách xoay của nó.

Các mặt của câu đố được viết hoa.

Trong hướng dẫn sử dụng tiếng Nga để lắp ráp khối Rubik, hãy sử dụng các chữ cái đầu tiên từ tên tiếng Nga:

  • F - từ "mặt tiền";
  • T - từ "phía sau";
  • P - từ "quyền";
  • L - từ "bên trái";
  • B - từ đỉnh đầu của người Viking;
  • N - từ "đáy".

Cộng đồng quốc tế sử dụng các chữ cái đầu tiên từ tên của các khuôn mặt bằng tiếng Anh.

Chỉ định được chấp nhận bởi WCA (Hiệp hội Cube thế giới):

  • R - từ phải;
  • L - từ trái sang;
  • U - từ lên;
  • D - từ xuống;
  • F - từ phía trước;
  • B - từ phía sau.

Phần tử trung tâm được gọi giống như khuôn mặt (R, D, F, v.v.).

Cạnh tiếp giáp với hai mặt, tên của nó bao gồm hai chữ cái (FR, UL, v.v.).

Góc, tương ứng, được mô tả bằng ba chữ cái (ví dụ: FRU).

Các nhóm yếu tố tạo nên các lớp giữa giữa các khuôn mặt cũng có tên riêng:

  • M (từ giữa) - giữa R và L.
  • S (từ đứng) - giữa F và B.
  • E (từ xích đạo) - giữa U và D.

Xoay khuôn mặt được mô tả bằng các chữ cái tên khuôn mặt và các biểu tượng bổ sung.

  • Dấu nháy đơn trong lịch biểu chỉ ra rằng mặt hoặc lớp quay ngược chiều kim đồng hồ.
  • Số 2 cho thấy sự lặp lại của phong trào.

Các hành động có thể với khuôn mặt, ví dụ, với quyền:

  • R - quay theo chiều kim đồng hồ;
  • Rơi - quay ngược chiều kim đồng hồ.
  • R2 là một lượt kép, bất kể hướng nào, vì khuôn mặt chỉ có bốn vị trí có thể.

Để xác định cách quay mặt, bạn cần trình bày mặt số đồng hồ trên đó và được hướng dẫn bởi chuyển động của bàn tay tưởng tượng.

Vòng quay của các mặt đối diện "theo chiều kim đồng hồ" được lấy bộ đếm.

Chuyển động của các lớp giữa được gắn với các mặt bên ngoài:

  • Lớp M quay cùng hướng với L.
  • Lớp S giống như F.
  • Lớp E - như D.

Một chỉ định quan trọng khác của làng ww là vòng xoay đồng thời của hai lớp liền kề. Ví dụ, Rw là phép quay đồng thời của R và M.

Lần lượt của toàn bộ khối được gọi là chặn. Chúng được thực hiện trong ba mặt phẳng, nghĩa là dọc theo ba trục tọa độ: X, Y, Z.

  • x và x, là các trục quay X của toàn bộ khối. Các động tác trùng khớp với các ngã rẽ của bên phải.
  • y và y Quay là các phép quay của khối lập phương dọc theo trục Y. Các chuyển động trùng khớp với các phép quay của mặt trên.
  • z và z Kiếm - xoay khối lập phương dọc theo trục Z. Chuyển động trùng với chuyển động quay của mặt trước.
  • x2, y2, z2 - chỉ định các lần chặn kép trên trục đã chỉ định.

Ngoài các ký hiệu được chấp nhận chung, hướng dẫn lắp ráp có đầy đủ tiếng lóng, tên của các kỹ thuật, kỹ thuật, thuật toán, mô hình và hình trên một khối phổ biến trong các máy đo tốc độ, v.v. Mô tả sơ đồ của các thuật toán chỉ sử dụng mũi tên là không ít nhu cầu. Càng có nhiều kinh nghiệm trong việc giải câu đố, càng dễ hiểu các mô tả và giải thích, nhiều điều bắt đầu được nhận thức bằng trực giác.

  • Cap - các yếu tố màu được thu thập ở một bên của khối. Lắp ráp một câu đố cũng giống như lắp ráp tất cả sáu mũ.
  • Vành đai - các yếu tố màu liền kề với nhóm. Mũ có thể được lắp ráp sao cho vành đai bao gồm các mảnh màu khác nhau, nghĩa là các yếu tố góc và sườn không được đặt đúng chỗ.
  • Chữ thập - một hình trên một chiếc mũ gồm năm mảnh cùng màu. Lắp ráp thường bắt đầu với việc xây dựng một chéo. Không có hướng dẫn rõ ràng. Bước này cho phép tự do hành động lớn nhất và đòi hỏi một số suy nghĩ. Khi thập tự giá đã sẵn sàng, nó vẫn tuân theo các thuật toán đã học.
  • Lật - xoay một góc hoặc cạnh ở một nơi so với trung tâm, hành động này yêu cầu sử dụng các thuật toán đặc biệt.

Đề án và giai đoạn lắp ráp các câu đố cho người mới bắt đầu

Các sơ đồ cho người mới bắt đầu sẽ giúp bạn học và tiết kiệm thần kinh của bạn bằng cách thu thập một khối lập phương vô vọng, cảm nhận logic của các chuyển động và tìm ra các thuật toán đơn giản nhất.

Trước khi bạn thực hiện bất kỳ hành động, bạn phải kiểm tra khối lập phương. Trong các cuộc thi, trước khi kiểm tra, hãy mất 15 giây. Trong thời gian này, bạn cần tìm các yếu tố cùng màu, sẽ được thu thập trong một chiếc mũ nón ở giai đoạn đầu tiên. Theo truyền thống, họ bắt đầu từ phía trắng, nghĩa là, hầu hết các hướng dẫn đều cho rằng U là màu trắng. Những người đa sắc thái có thể bắt đầu lắp ráp từ bất kỳ hướng nào, xây dựng lại tinh thần tất cả các thuật toán làm sẵn.

Khối Rubik 2x2

Khối lập phương Mini bao gồm 8 yếu tố góc. Ở giai đoạn đầu tiên, một lớp bốn góc được thu thập. Ở giai đoạn thứ hai - các góc còn lại được đặt ở vị trí của chúng, trong khi chúng có thể bị lộn ngược, nghĩa là các yếu tố màu sẽ không xuất hiện trên khuôn mặt của chúng. Nó vẫn còn để triển khai chúng ở phía bên phải.

  • Thuật toán bang bang bang bang bang bang cho phép bạn di chuyển phần tử góc và định hướng chính xác. Nếu bạn thực hiện chuỗi hành động này sáu lần liên tiếp, khối lập phương sẽ trở về vị trí ban đầu. Do đó, nếu khối được trộn, bạn cần áp dụng nó từ 1 đến 5 lần để đặt phần tử chính xác. Bản ghi thuật toán: RUR
  • Khi một lớp được lắp ráp, bạn cần xoay khối lập phương với lớp thứ hai lên. Di chuyển lớp này theo bất kỳ hướng nào, đặt một trong các góc ở vị trí của chúng. Tiếp theo, một thuật toán được áp dụng cho phép bạn hoán đổi hai yếu tố liền kề - góc phải và trái của mặt trước. Trình tự các hành động như sau: URU
  • Khi tất cả các góc được đặt đúng vị trí, chúng được lật (lật) bằng thuật toán Bang bang bang bang bang bang. Tại thời điểm này, điều quan trọng là không chặn khối lập phương.

Cách thu thập Rubik's Cube 3x3

  1. Xây dựng một đường chéo màu trắng của người Viking bằng cách thu thập 4 cạnh bằng nhãn dán màu trắng xung quanh trung tâm màu trắng.
  2. Kết hợp các tâm màu của các cạnh R, L, U, D với các cạnh phù hợp của chữ thập màu trắng chữ nhật.
  3. Đặt các góc vào vị trí với nhãn dán màu trắng. Sử dụng thuật toán R hèD hèRD, lặp lại tối đa năm lần, các góc sẽ lật đến đúng vị trí.
  4. Để đặt các cạnh của lớp giữa, bạn cần chặn khối - y2. Chọn sườn không có nhãn dán màu vàng. Kết hợp nó với trung tâm, phù hợp với màu sắc ở một bên. Sử dụng các công thức, dịch chuyển cạnh sang lớp giữa: Cạnh rớt sang bên trái: U VILLULULUUUFF. Các cạnh rớt xuống bên phải: URU 18Nếu một phần tử ở đúng vị trí của nó nhưng xoay không chính xác, các thuật toán này được sử dụng lại để di chuyển nó đến lớp thứ ba và cài đặt lại nó.
  5. Không chặn khối lập phương, thu thập chữ thập màu vàng trên nắp của lớp thứ ba, lặp lại thuật toán: FRURNHUUFFF.
  6. Kết hợp các cạnh của lớp cuối cùng với các tâm bên một cách chính xác, như đã được thực hiện cho chữ thập đầu tiên. Hai xương sườn dễ dàng rơi vào vị trí. Hai cái còn lại sẽ phải đổi chỗ.Nếu họ chống lại nhau: RUR giápURU2R triệt. Nếu ở các mặt liền kề: RUR môngURU2R hèU.
  7. Định vị các góc của mặt cuối cùng trên các vị trí chính xác. Nếu không có cái nào ở đúng vị trí, hãy áp dụng công thức URU Một trong những yếu tố sẽ đứng chính xác. Để chặn khối lập phương ở góc này với chính nó, nó sẽ là góc trên bên phải ở cạnh trước. Di chuyển các góc còn lại ngược chiều kim đồng hồ sang URU hèL Ở giai đoạn này, tất cả các trang web thu thập sẽ được xây dựng lại, có vẻ như đã xảy ra sự cố. Điều quan trọng là đảm bảo rằng khuôn không lăn và trung tâm của F không di chuyển so với người dùng. Sự kết hợp của các động tác phải được lặp lại tối đa 5 lần.
  8. Bạn có thể cần mở rộng các thành phần góc bằng cách căn chỉnh các mảnh màu với phần còn lại của khuôn mặt một cách chính xác. Để mở rộng (lật) chúng, công thức đầu tiên được sử dụng: R bùD bùRD. Điều quan trọng là không chặn khối lập phương để F và U không thay đổi.

Khối Rubik của 4x4

Câu đố có nhiều hơn ba yếu tố trong một cạnh liên quan đến số lượng kết hợp lớn hơn nhiều.

Đặc biệt khó khăn là các tùy chọn của ngay cả những người khác, vì họ không có một trung tâm cố định cứng nhắc giúp điều hướng câu đố cổ điển.

Đối với 4 * 4 * 4, có thể có khoảng 7.4 * 1045 vị trí phần tử. Do đó, anh ta được gọi là "sự trả thù của Rubik" hay Master Cube.

Chỉ định bổ sung của các lớp bên trong:

  • f - mặt trận nội bộ;
  • b - phía sau bên trong;
  • r là quyền bên trong;
  • l - bên trong bên trái.

Tùy chọn lắp ráp: từng lớp, từ các góc hoặc bằng cách đúc thành 3 * 3 * 3. Phương pháp sau là phổ biến nhất. Đầu tiên, bốn yếu tố trung tâm được thu thập trên mỗi khuôn mặt. Sau đó, các cặp xương sườn được điều chỉnh và cuối cùng, các góc được đặt.

  • Khi thu thập các yếu tố trung tâm, người ta phải nhớ những màu tương phản theo cặp. Thuật toán để hoán đổi các phần tử từ bốn phần giữa: (Rr) U (Rr) xông U (Rr) U2 (Rr) xông U2.
  • Khi lắp ráp các xương sườn, chỉ có các mặt bên ngoài xoay. Các thuật toán: (Ll) hoen U U R R (Ll); (Ll) Kiểu U U R2 R2 U (Ll); (Ll) (Rr) U L U, (Rr) ho; (Rr) U L2 U hồi (Rr) ho; (Rr) U Láng U, (Rr). Trong hầu hết các trường hợp, xương sườn có thể được lắp ráp bằng trực giác. Khi chỉ còn hai yếu tố cạnh: (Dd) R Fồng U R, F (Dd), - để đặt chúng cạnh nhau, U F phiên bản F F L L F F F - - để hoán đổi chúng.
  • Tiếp theo, các công thức khối 3 * 3 * 3 được áp dụng cho hoán vị và xoay các góc.

Các trường hợp phức tạp đòi hỏi một giải pháp đặc biệt là chẵn lẻ. Công thức của họ không giải quyết được vấn đề, nhưng đánh bật các yếu tố khỏi tình huống bế tắc, đưa câu đố thành một hình thức được giải bằng các thuật toán tiêu chuẩn.

  • Hai phần tử sườn liền kề sai hướng: r2 B2 U2 l U2 r Tuy U2 r U2 F2 r F2 l nặng B2 r2.
  • Các cặp phần tử đối lập theo hướng sai: r2 U2 r2 (Uu) 2 r2 u2.
  • Các cặp phần tử sườn đối diện nhau theo hướng sai: F F U U F2 r2 U2 r2 (Uu) 2 r2 u2 Fụng U F.
  • Các góc của lớp cuối cùng nằm ngoài vị trí: r2 U2 r2 (Uu) 2 r2 u2.

Lắp ráp câu đố nhanh 5x5

Hội là để mang đến một cái nhìn cổ điển. Đầu tiên, 9 mảnh trung tâm được thu thập trên mỗi nắp và ba phần tử xương sườn. Giai đoạn cuối cùng là sự liên kết của các góc.

Chỉ định bổ sung:

  • u là mặt trên bên trong;
  • d là giới hạn dưới bên trong;
  • e là đường bên trong giữa trên và dưới;
  • (hai mặt trong ngoặc) - xoay đồng thời.

Việc lắp ráp các phần tử trung tâm dễ dàng hơn trong trường hợp trước, vì có các cặp màu cố định cứng nhắc.

  • Ở giai đoạn đầu tiên, khó khăn có thể phát sinh nếu bạn cần trao đổi các yếu tố trên các mặt liền kề. Nếu chúng được phân tách bằng một phần tử cạnh: (Rr) U (Rr) thì U (Rr) U2 (Rr). Nếu chúng nằm trên các lớp trung tâm bên trong: (Rr) thì F F (Ll), (Rr) U (Rr) U, (Ll) (Rr).
  • Sự kết hợp của các yếu tố xương sườn là trực quan, nó không ảnh hưởng đến các trung tâm được thu thập: (Ll) Hôi U Lùi Uùi (Ll); (Ll) U U U U U (()); (Rr) U hạng R U (Rr) ho; (Rr) U cường R2 U (Rr). Sự phức tạp chỉ là sự lắp ráp của hai cạnh cuối cùng.

Công thức chẵn lẻ:

  • hoán đổi các phần tử trong các lớp u và d trên các cạnh của một mặt: (Dd) R Fùi U Rùi F (Dd)
  • hoán đổi các phần tử cạnh nằm ở lớp giữa trên một mặt: (Uu) 2 (Rr) 2 F2 u2 F2 (Rr) 2 (Uu) 2;
  • triển khai các yếu tố này vào vị trí của chúng, nghĩa là, lật: e R Fùi U R F F Fult;
  • triển khai tại chỗ phần tử sườn của lớp giữa: (Rr) 2 B2 U2 (Ll) U2 (Rr) xông U2 (Rr) U2 F2 (Rr) F2 (Ll) Nott B2 (Rr) 2;
  • hoán đổi các phần tử trong lớp bên trên một mặt: (Ll), U2 (Ll), U2 F2 (Ll), F2 (Rr) U2 (Rr) xông U2 (Ll) 2;
  • lật đồng thời ba xương sườn tại chỗ: F F L L F

Nhiệm vụ cuối cùng là sắp xếp các góc theo nguyên tắc của một khối lập phương cổ điển.

Cách nhanh nhất. Phương pháp Jessica Friedrich

Những người đã học cách giải câu đố trong 1 - 2 phút, nghĩa là, thực sự có thể nhanh chóng lắp ráp khối Rubik, đi đến một sự hiểu biết cơ bản mới về vấn đề. Gia tốc cơ học ở một giai đoạn nhất định trở thành không thể. Các thuật toán và kỹ thuật đặc biệt là cần thiết để giảm thời gian tìm kiếm giải pháp.

Đặt phiên bản cổ điển để tăng tốc quá trình có bốn nhiệm vụ:

  • chữ thập ban đầu trên một chiếc mũ;
  • lắp ráp đồng thời các lớp thứ nhất và thứ hai;
  • chiếc mũ cuối cùng;
  • vành đai của lớp thứ ba.

Khó khăn là bạn phải học và ghi nhớ 119 công thức được biên soạn bởi tác giả của phương pháp, Jessica Friedrich. Các nhóm thuật toán F2L, OLL, PLL cho từng giai đoạn mô tả tất cả các kết hợp có thể có của sự sắp xếp các phần tử, lượt và hoán vị cần thiết để làm việc với các cặp góc cạnh.

Phương pháp cho phép bạn giải câu đố trong vòng chưa đầy 20 giây.

Cách thu thập khối Rubik với đôi mắt nhắm

Các kỹ thuật đặc biệt đã được phát triển để tạo điều kiện cho nhiệm vụ này. Một trong những phổ biến trong số các speedcubers là phương pháp Pochmann cũ.

Việc lắp ráp được thực hiện không theo lớp, mà theo nhóm các yếu tố: đầu tiên là tất cả các cạnh, sau đó là các góc.

Rib RU - đệm. Sử dụng các thuật toán đặc biệt, khối lập phương chiếm vị trí này được di chuyển đến vị trí của nó. Phần tử thay thế nó ở vị trí RU lại được di chuyển, và cứ thế, cho đến khi tất cả các cạnh được đặt đúng vị trí. Làm tương tự với các góc. Một tính năng của thuật toán lắp ráp mù là chúng cho phép bạn di chuyển một phần tử mà không trộn lẫn phần còn lại.

Trong quá trình lắp ráp mù, khối lập phương không được lật để không bị lẫn lộn.

Trước khi tiến hành lắp ráp, khối lập phương được nhớ đến. Tinh thần tạo ra một chuỗi theo đó các yếu tố sẽ di chuyển. Mỗi nhãn dán được gán chữ cái riêng của bảng chữ cái. Đối với các cạnh và cho các góc, speedcuber là một bảng chữ cái riêng. Các khối Rubik hỗn hợp được ghi nhớ như một chuỗi các chữ cái. Nhãn dán trên cùng trên khối đệm là chữ cái đầu tiên, nhãn dán có vị trí chính xác của nó là thứ hai và cứ thế. Để đơn giản, các từ được tạo thành từ một chuỗi các chữ cái và các câu được tạo thành từ.

Ai sở hữu kỷ lục lắp ráp khối Rubik nhanh nhất

Người Úc Felix Zemdegs hai lần cập nhật kỷ lục thế giới về việc lắp ráp khối Rubik cổ điển vào năm 2018. Vào đầu năm, thời gian tốt nhất được ghi lại trong 4,6 giây, vào tháng Năm, câu đố đã được giải trong 4, 22 giây.

Vận động viên 22 tuổi sở hữu nhiều kỷ lục hiện tại 2015 - 2017:

  • 4 x 4 - 19,36 giây;
  • 5x5x5 - 38,52 giây;
  • 6x6x6 - 1: 20,03 phút;
  • 7x7x7 - 2: 06,73 phút;
  • megaminx - 34,60 giây;
  • bằng một tay - 6,88 giây.

Kỷ lục robot được ghi trong Sách kỷ lục Guinness là 0,637 giây. Đã có một mô hình hiện có có thể lắp ráp một khối lập phương trong 0,38 giây. Các nhà phát triển của nó là người Mỹ Ben Katz và Jared Di Carlo.

Tương tự:Thêm từ tác giả: