Знаете, какая игрушка заслужила звание наиболее реализуемой в мире? Нет, не красотка Барби и даже не конструктор Lego. Абсолютным лидером продаж считается вещица куда более интеллектуальная – кубик Рубика. В этом году яркая головоломка венгерского происхождения празднует сорок первый день рождения. За четыре десятилетия её пытались покорить миллионы. А сегодня мы подскажем способ, как собрать «кубик-рубик», используя только два движения и один маленький секрет
.
В 1980 году открылся список рассылки для любителей кубика Рубика. С тех пор тысячи ценителей головоломки, среди которых ошеломляющее количество математиков, инженеров и программистов, объединили усилия, чтобы найти «алгоритм Бога» : способ, как собрать кубик за минимальное количество ходов. В июле 2010 года программист из Пало-Альто Томас Рокики, учитель математики из Дармштадта Герберт Коцемба, математик из Кентского университета Морли Дэвидсон и инженер компании Google Inc. Джон Детридж доказали, что каждая конфигурация кубика Рубика может быть решена не более чем в 20 ходов. А действующий рекорд – 4.94 секунды . Что ж, метод, описанный ниже, не гарантирует скоростного решения. Но почему бы не проверить теорию на практике?
Просто поверните левую грань.
Теперь поверните верхнюю грань.
Повторяйте эти две комбинации друг за другом. Сколько раз? Пока не соберете!
Видео-демонстрация этого метода собрала уже более 14 миллионов просмотров. Конечно, в комментариях нашлось немало недовольных, которым не удалось решить головоломку. Может, они просто недостаточно долго повторяли комбинацию?
Обращали внимание, как стремительно «летают» грани кубика в руках профессионалов? Оказывается, и тут есть маленькая хитрость. Чтобы ускорить процесс, нужно использовать…смазку! Подойдёт жидкий силикон.
Поверните грани кубика в положение, как на фото.
Любая позиция Кубика Рубика может быть решена не более, чем за 20 шагов.
Несколько лет назад было доказано, что для Кубика Рубика есть решение за 23 хода. Теперь это число сократилось до 20. Чтобы это сделать, потребовалось 35 (тридцать пять) лет компьютерного времени, пожертвованного Гуглом.
Каждый блок решения использовал свой алгоритм - последовательность шагов для достижения нужной конфигурации. Например, один алгоритм предназначался для решения верхней грани, а другой - для позиционирования средних краев. Есть множество различных алгоритмов, различающихся по степени сложности и количеству требуемых шагов, но те, которые может запомнить человек, обычно требуют больше 40 шагов.
Разумно полагать, что Бог может использовать более эффективный алгоритм, который решает задачу за наикратчайшее число шагов. Этот алгоритм известен как “алгоритм Бога”. Число шагов в худшем случае называется числом Бога. В конце концов, было показано, что это число - 20.
После изобретения Кубика Рубика пятнадцать лет ушло на поиск позиции, которая наверняка решается за 20 шагов. Через 15 лет после этого мы докажем, что 20 шагов достаточно для любой позиции.
История числа Бога
К 1980 году было установлено, нижняя граница - 18, а верхняя - вероятно, около 80. В таблице ниже собраны все результаты:
Как мы это сделали
Как мы справились с 43 252 003 274 489 856 000 позициями Кубика Рубика?
- Мы разделили все позиции на 2 217 093 120 множеств - по 19 508 428 800 позиций в каждом.
- Мы уменьшили число множеств для решения до 55 888 296 на основе симметрии и покрытии множества.
- Мы не искали оптимальное решение, а только решения с длиной 20 или менее шагов.
- Мы написали программу, находящее решение для одного множества за 20 секунд.
- Потребовалось 35 лет компьютерного времени для поиска решений всех конфигураций в каждом из 55 888 296 множеств.
Деление пространства позиций
Мы разбили большую задачу на 2 217 093 120 меньших подзадач: в каждую входило по 19,508,428,800 различных позиций. Одна такая подзадача легко помещается в память современного компьютера, и этот метод позволил достаточно быстро получить решение.
Симметрия
Если повертеть Кубик Рубика влево-вправо или вверх-вниз, то, по сути, ничего не изменится: число шагов в решении останется тем же самым. Вместо того, чтобы решать все эти позиции, можно получить решение для одной и распространить его на повернутые позиции. Есть 24 различных ориентации в пространстве и 2 зеркальных положения Кубика для каждой позиции, что позволяет уменьшить число решаемых позиций в 48 раз. Если использовать аналогичные рассуждения и воспользоваться поиском задачи “покрытия множества”, то число подзадач уменьшается от 2 217 093 120 до 55 882 296.
Хорошие и оптимальные решения
Оптимальное решение содержит достаточное количество шагов, но не больше, чем надо. Так как уже известна одна позиция, для которой требуется 20 шагов, то мы можем не искать оптимальное решение для каждой позиции, а только решения в 20 или менее шагов. Это многократно убыстряет задачу.
Оборудование
У нас была возможность решить 55 882 296 подзадач на мощностях Гугла и выполнить все вычисления за несколько недель. Гугл не раскрывает характеристики компьютеров, но было затрачено 1.1 миллиард секунд компьютерного времени (Intel Nehalem, four-core, 2.8GHz) на выполнение расчетов.
Самая трудная позииция
Мы знали в течении 15 лет, что есть позиции, которые требует 20 шагов, но мы доказали, что ни для одной позиции и не надо больше.
Позиции с решениями в 20 шагов редки, но их вполне возможно встретить в реальности. Вероятность встретить такую позицию варьируется от 10^(-9) до 10^(-8). Мы точно не знаем точное количество таких позиций. Таблица дает оценку числа позиций для каждой длины решения.
Для длин от 16 и больше, числа являются примерными. Наши исследования подтвердили все первоначальные данные до 14 строки включительно, а 15 строка - новый результат. На 11 августа мы обнаружили 12 миллионов позиций с длиной решения 20. Эта позиция была самой сложной для наших программ:
Теперь необходимо собрать правильный крест, что значит правильный? Это значит, что все реберные кубики должны совпадать по цвету с центральными как показано на картинке. Можно сказать, что ваш желтый крест продолжается, как бы стоит на ножках. Если у вас все совпало – вам повезло, переходите к следующему шагу. Если нет, тогда читайте ниже.
В любом случае, у вас крест совпадет как минимум с двумя сторонами поэтому прокрутите верхнюю сторону (желтый крест должен располагаться вверху) до тех пор, пока не увидите что хотя бы две стороны у вас правильные. Сделали? Отлично. Чуть ниже изображены две ситуации которые у вас могли возникнуть, и формулы к ним, найдите ту, которая вам подошла, и вращайте куб по формуле. 
Случай слева.П, В, П’, В, П, В2, П’, В
Случай справа.Ф2, З2, Н2, Ф2, З2
PS: Крест должен быть вверху. Стрелками обозначаются те стороны, которые у вас не совпали.
Фото 16. Схема сборки кубика Рубика. Ну вот собственно и всё, кубик Рубика собран! Сложно переоценить силу кубика Рубика. Причем сейчас компьютеры уже могут научить собирать Кубик человека с любым уровнем опыта.» Ну это вообще никак не соответствует этой вселенной. Но как научиться быстро собирать кубик Рубика самостоятельно? А на видео ниже можно посмотреть полное видео о ходе сборки кубика Рубика описанное в этой статье.
После изобретения Кубика Рубика пятнадцать лет ушло на поиск позиции, которая наверняка решается за 20 шагов. Через 15 лет после этого мы докажем, что 20 шагов достаточно для любой позиции. Мы знали в течении 15 лет, что есть позиции, которые требует 20 шагов, но мы доказали, что ни для одной позиции и не надо больше.
Всё-таки очарование кубика не в идеальной механике вращения, а в огромной сложности решения при элементарной формулировке задачи. Сейчас можно купить любые кубики от 3*3*3 до 7*7*7, и качество вращения будет достаточным, чтобы не отвлекаться на механику, а сосредоточиться на логике решения.
Центральные кубики подпружинены.
Кубик Рубика: Как собрать, не сломав голову
100%, жаль не помню за сколько там было шагов. с другом тогда ее выучили и выделывались в школе - собирая кубик за минуту с закрытыми глазами из любого положения. 15 лет, но ничего сложного в ней не было. просто последовательность какую линию и в какую сторону поворачивать и кубик собирался.
На каком-нибудь шаге кубик соберется. Короче, с закрытыми глазами не соберешь, на кубик надо смотреть. В статье же написано, что те алгоритмы, которые реально запомнить позволяют собрать кубик за 40 ходов. Лично мне 100++ паттернов и формул к ним запоминать сомнительное удовольствие.
В 1974 году Эрно Рубик преподавал венгерским студентам промышленный дизайн и архитектуру. В качестве первых испытателей головоломки выступали друзья Рубика и студенты Академии. В 1975 Рубик получил патент на своё изобретение.
Когда и как был изобретен кубик Рубика?
В то время было выпущено около 100 миллионов «легальных кубиков» и еще больше - подделок. Нынешний рекорд скоростной сборки кубика был установлен Мэтсом Волком, он собрал кубик за 5,55 секунды. Перед тем, как начать собирать кубик Рубика, рекомендуется разобрать его на детали и собрать заново, чтобы убедиться, что кубик сложен правильно.
Кубик Рубика может быть собран не более чем за 25 шагов
1. Сборка креста на одной из сторон.2. Этот метод был придуман в 1981 году в Чехии Джессикой Фридрих. Он относится к послойным методам, т.е. кубик собирается по слоям, как во многих методиках для начинающих. Время выполнения алгоритмов тут вычисляется, исходя из скорости 3 — 3,5 хода в секунду. Здесь мы разместим переведенную на русский язык статью, написанную самой Джессикой Фридрих об истории появления этой методики сборки, а также просто истории кубика Рубика.
Упрощенный метод скоростной сборки.
Владелец того кубика был 14-летним мальчиком, который мог решить тот кубик примерно за минуту. Потом, позже весной, наш местный глава клуба астрономии купил кубик во время своего путешествия в Венгрию. Он не мог решить его и не мог найти кого бы то ни было, кто мог вернуть головоломку в ее оригинальное состояние. Я отчаянно хотела купить свой собственный кубик, но все те, кому посчастливилось его заиметь, никогда не соглашались его мне продать.
В течение лета, я убедила родителей посетить венгрию, где купила еще 3 кубика. Было все еще трудно достать кубики, потому что свободно они не продавались. Я знаю, сейчас это звучит смешно, особенно для жителей западных стран, где было очень просто купить кубик. Но на самом деле так все и начиналось. Это были основные алгоритмы, которых я начала использовать, и я быстро сократила свое среднее время примерно до минуты. Мой последний год в высшей школе был странным и волнующим временем.
За какое время можно собрать «Кубик Рубика»?
С темы кубика было легко завязать разговор, хотя позже большинство стало считать, что он «убивает» разговор. У меня был один школьный приятель, который страдал от той же болезни — безоговорочной любви к кубику Рубика. Его имя было Людек Марек. Он использовал такую же систему, как и я, но по какой-то причине он собирал примерно на 20 секунд медленнее. Он однажды заметил, когда я решала кубик: «О, я люблю этот случай «Т», потому что, когда поворачиваешь боковушки, весь последний слой фактически поворачивается правильно».
Хорошие и оптимальные решения
Это был зародыш, который впоследствии вырос в современную систему. Время от времени я читала статью студента из Великобритании, который решал кубик за 28 секунд, потом статью человека из США, который решал за 24 секунды. В то время я готовилась к своему последнему экзамену в высшей школе. Я совмещала и подготовку к экзамену, и занятия с кубиком. Удивительно, что в течение лета и осени 1981 года, кубики стали появляться в магазинах Чехии. Официально началось всеобщее помешательство кубиком.
Нам разрешили пользоваться своими собственными кубиками. Мы все решали кубик одновременно. Даже не моргнув, ничего не говоря, он просто молча протянул мне кубик. Я решила его примерно за 20 секунд в доказательство своих слов, и мы оба рассмеялись над совпадением.
Самое актуальное и интересное на ваш e-mail. Подпишитесь на «Газету.Ru»
Когда ажиотаж к кубикам стал спадать, я прекратила работать над своей системой. Грош цена тому, что ты можешь дома в спокойной обстановке решить кубик за 16 секунд, если ты нервничаешь на соревнованиях, то твое время может снижаться до 20 секунд.
Осмелюсь сказать, что в следующее десятилетие ничего важного в спидкубинге и просто в сфере кубика не произошло. Потом, в 1992 году Герберт Косиемба разработал компьютерный алгоритм с решениями, близкими к «алгоритму Бога» (наикратчайшее решение, которое математически может быть из любой позиции).
Кстати, если у вас есть новый или собранный кубик Рубика, то вы можете разобрать его до состояния с которого он собирался в этой статье и в видео примерах. Люди, увлекающиеся скоростной сборкой кубика Рубика, называются спидкуберами (от английского «speed» - скорость). Достаточно освоить несложную схему сборки кубика Рубика, и собрать его из любой позиции можно будет так же просто и быстро как и разбирать.
Решатель Кубика Рубика
Онлайн-решатель Кубика Рубика рассчитывает шаги, необходимые для сборки Кубика Рубика. Укажите порядок цветов вашего кубика, нажмите кнопку Собрать, и следуйте указаниям программы.
Нажмите кнопку Перемешать и попытайтесь собрать кубик Рубика, поворачивая его в разные стороны.
Прежде, чем вы начнете
Используйте небольшие вкладки, расположенные над кубиком, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант отображения или нажмите Помощь для получения более подробной информации.
Для начала перемешайте цвета на кубике
Используйте один из способов:
Идет расчет решения
После выбора цветов сторон вашего кубика нажмите кнопку Собрать и дождитесь пока программа найдет оптимальный способ решения вашего кубика. Следуйте указаниям программы, выполняя необходимые повороты для каждой из сторон.
Как я смогу научиться собирать Кубик Рубика?
Может показаться, что собрать Кубик Рубика невероятно сложно, однако, вы можете сделать это, запомнив всего несколько простых алгоритмов.
Научитесь собирать Кубик Рубика прямо здесь!
Поиск по блогу (нестрогое соответствие):
Документов, удовлетворяющих Вашему запросу: 10 [показано 5]
- Число Бога и кубик РубикаСтепень соответствия запросу: 35,42%
Фрагменты текста поста:…Число Бога и кубик Рубика Приблизительно с 1980 года когда открылся список рассылки для любителей кубика Рубика математики программисты и просто любители стремились найти алгоритм который бы позволил на практике решать эту головоломку за минимальное число ходов алгоритм Бога Бог всегда знает самый короткий путь ……С этой проблемой была связана ещё одна проблема определения числа Бога числа ходов всегда достаточного для сборки головоломки……В июле 2010года вычислив все возможные положения кубика Рубика группа учёных работавшая в рамках проекта установила что каждая конфигурация кубика может быть решена не более чем в 20 ходов……Общее число состояний кубика Рубика превосходит 43 квинтиллиона 43 х 10 18 а точнее 43252003274489856000……Математики воспользовались тем что изменение ориентации кубика в пространстве и его отражение в зеркале дают похожие позиции с аналогичными решениями……А вероятность существования исходной позиции для решения которой нужно больше 20 ходов инициаторы поиска числа Бога оценили как исчезающе малую……В августе 2014 года Томас Рокики и Морли Дэвидсон доказали что каждая конфигурация кубика Рубика может быть решена не более чем в 26 ходов без использования поворотов на 180 в метрике QTM …Подробнее: http://dedfoma.ru/blog/post_1437509925.html
- Чемпионат мира по скоростной сборке кубика Рубика в БразилииСтепень соответствия запросу: 20,83%
Фрагменты текста поста:…Чемпионат мира по скоростной сборке кубика Рубика в Бразилии Завершился очередной чемпионат мира по скоростной сборке кубика Рубика проходивший в бразильском городе Сан Паулу 17 19 июля 2015 года……Самым быстрым на планете собирателем кубика Рубика остается американец Колин Бернс Collin Burns 5 25 секунды установивший свой рекорд 25 апреля 2015 года……Помимо традиционного кубика с гранями 3х3 участники чемпионата используют другие вариации от 2х2 до 7х7……Напомню первый чемпионат мира по скоростной сборке кубика Рубика состоялся в 1982 году в Будапеште……С тех пор всемирная ассоциация кубика WCA есть и такая регулярно проводит соревнования в разных частях света…Подробнее: http://dedfoma.ru/blog/post_1437590861.html
- Робот собрал кубик Рубика за 1 секунду.Степень соответствия запросу: 14,58%
Фрагменты текста поста:…Робот собрал кубик Рубика за 1 секунду……Не только люди соревнуются между собой в скоростной сборке кубика Рубика ……Здесь есть четыре USB камеры для определения состояния кубика подключенные к компьютеру несколько шаговых двигателей вставленных в просверленные в кубике отверстия и поддерживаемые напечатанной на 3D принтере рамкой……Информация с камер подается в компьютер затем с помощью программы Герберта Коцембы Herbert Kociemba вычисляется алгоритм решения который определяет ходы для быстрой сборки кубика Рубика …Подробнее: http://dedfoma.ru/blog/post_1454098678.html
- Собрать кубик Рубика за 0,887 секунды.Степень соответствия запросу: 14,58%
Фрагменты текста поста:…Собрать кубик Рубика за 0 887 секунды……Совсем недолго продержался прошлый мировой рекорд сборки кубика Рубика установленный роботом которого сконструировали Пол Роуз и Джей Флетланд……Гораздо функциональнее оказалась компьютерная система Sub1 разработанная американским инженером и экономистом Адамом Биром собравшая кубик Рубика за 20 ходов и потратившая на них 0 887 секунды……после нажатия кнопки пуск убираются заслонки с двух веб камер каждая из которых сканирует сразу три стороны кубика информация передается компьютеру который используя всё тот же двухфазный алгоритм Герберта Коцембы в реализации Томаса Рокики Tomas Rokicki находит решение и посылает сигнал Arduino совместимой микроконтроллерной плате управляющей шестью высокопроизводительными шаговыми манипуляторами непосредственно собирающими кубик……Это первый робот который может самостоятельно осмотреть и решить Кубик Рубика менее чем за 1 секунду…Подробнее: http://dedfoma.ru/blog/post_1456150169.html
- Открытый чемпионат России по спидкубингу 2016Степень соответствия запросу: 14,58%
Фрагменты текста поста:…Формат и правила проведения соревнований установлены Всемирной Ассоциацией Кубика WCA ……На турнире вы сможете увидеть 18 различных дисциплин по сборке кубика Рубика и его разновидностей в каждой из которых будет выделена тройка победителей……Кроме всего прочего организаторы соревнований анонсируют только на этом Чемпионате по спидкбингу обучение сборке кубика Рубика всех желающих……Дмитрий Добряков многократный рекордсмен России по сборке кубика Рубика из Санкт Петербурга Владислав Шавельский первый мировой рекордсмен из России…Подробнее: http://dedfoma.ru/blog/post_1461144477.html
История внешних поисковых запросов
Решение Кубика Рубика
Подождите, пока программа рассчитает правильное решение и предоставит его вам.
Узоры (пасьянсы) на кубике Рубика 3х3
Обычно это занимает не более 20 секунд, но в некоторых случаях время ожидания может быть больше.
Возьмите кубик в руки таким образом, чтобы желтый центральный элемент смотрел вверх, а оранжевый центральный элемент — на вас. Поверните стороны кубика так, как указано выше. Вы можете запустить анимацию заново, используя подходящую вам скорость проигрывания.
Сообщение о неправильном расположении цветов на кубике
Если программа постоянно выдает данное сообщение об ошибке, возможно, что кубик был разобран и собрат таким образом, что его уже невозможно собрать. Разберите кубик еще раз, и укажите цвета текущей комбинации вновь.
Поставьте лайк, если вам удалось собрать кубик!
Чем развлечь себя, когда есть свободная минутка, но заняться нечем? Решение разного рода головоломок отличный вариант!
Самой популярной головоломкой за всю историю человечества по праву считается знаменитый кубик Рубика, изобретенный в далеком 1975 году, и названный в честь своего изобретателя. После появления на свет, он молниеносно «захватил весь мир». Как минимум попробовать собрать кубик Рубика пытался каждый, но не каждому удавалось это сделать.
Как собрать кубик Рубика? Без посторонней помощь, абсолютно самостоятельно это сделать довольно сложно, это далеко не детская задача. Нужно знать алгоритм сборки кубика Рубика.
Кстати, доказано, что для любой начальной ситуации, полностью собрать куб размера 3х3х3 можно собрать не более чем за 20 ходов (поворотов). Число 20, поэтому еще называют числом Бога, а алгоритм, который собирает куб за минимальное число ходов - алгоритмом Бога.
Если вы давно хотели узнать, как собирать кубик Рубика, то этот пост именно для вас. Давайте раз и навсегда покончим с этой задачей и устроим себе небольшой праздник. Сделав это, вы смело сможете ставить плюсик в списке своих достижений и потом козырять перед знакомыми, которые этого делать не умеют. Итак, представляем вашему вниманию алгоритм сборки кубика Рубика.
На картинках приведены схемы действий, следуя которым мы, в конце концов, сможем упорядочить цвета на сторонах куба.
Вначале давайте разберемся с обозначениями, которые используются на схемах, и которыми мы будем оперировать в процессе изучения алгоритма сборки кубика Рубика классического размера 3х3х3.
Обозначения сторон :
- Ф - фронтальная (передняя)
- З - задняя
- Л - левая
- П - правая
- В - верхняя
- Н - нижняя
Теперь разберемся с названиями поворотов , которые будем применять к вышеописанным сторонам.
Буква безо всяких приставок обозначает поворот указанной стороны на четверть полного оборота (90 градусов) по часовой стрелке (например, «Ф » означает, что мы поворачиваем переднюю сторону на четверть оборота по часовой стрелке , т.е. на один сдвиг).
Буква с «’ » означает поворот указанной стороны на четверть полного оборота (90 градусов) против часовой стрелки . Таким образом, надпись «Ф’ » значит, что переднюю сторону мы должны повернуть на четверть полного оборота против часовой стрелки .
Буква с «’ ’ » значит, что указанную сторону поворачиваем в любую сторону на пол поворота (180 градусов)
Закрепим: надпись Л’ ’ ПФ’ означает, что сначала мы поворачиваем левую грань на пол оборота, затем делаем четверть оборота правой грани почасовой стрелке и завершаем комбинацию четвертью оборота фронтальной грани против часовой стрелке.
Расположение цветов.
Выберите нижний цвет, он будет оставаться снизу на протяжении всего процесса сборки куба. Вместо серого цвета, который приведен на схемах алгоритма сборки кубика Рубика, может быть любой цвет, это не важно. Место, куда мы переместили необходимую нам часть, будет изображено черным. Смотрим первый рисунок.
Переходим непосредственно к сборке и ответу на вопрос «Как собрать кубик Рубика?»
Шаг №1.
Вам нужно собрать на нижней стороне куба крестик, так чтобы все средние боковые квадратики соответствовали серединам боковых граней (смотрим на схему). Тут готового алгоритма, к сожалению, нет. Придется немного повозиться и пошевелить мозгами.
Шаг №2.
Вторым шагом будет досборка нижнего слоя. Нам нужно поставить нижние угловые кубики на свои места. Тут все гораздо проще чем в 1 шаге – тут есть готовые шаблоны поворотов.
Если угол находится в нижнем слое, но неверно ориентирован, то его сначала надо поднять вверх, повернуть так, как нам нужно и поставить на свое законное место. Смотрим на рисунок и применяем приведенные там приемы. Каждому повороту соответствует формула, с которыми мы разобрались немного выше.
Шаг №3.
Нижний слой собран. Переходим ко второму, среднему слою. Размещаем по своим законным местам 4 боковых кубика второго слоя. Если боковой кубик стоит на своем месте, но не правильно повернут, то перевернуть его можно выполняя следующие действия - смотрим схему.
Два слоя собраны. Остался финальный рывок, но не стоит расслабляться раньше времени.
Шаг №4.
Задача перевернуть средние кубики верхнего слоя нужным нам цветом вверх. При этом неважно на своем месте они стоят или нет, на данном шаге это не столь важно. Применяя одну из предложенных схем действий, переворачиваем боковушки верхней стороны нужным цветом вверх.
Шаг №5.
На верхней грани получился крестик нужного цвета, однако как вы могли понять из предыдущего пункта, боковые кубики верхней грани могут стоять не на своих местах. Задача 5-го шага - поставить их на свои места.
Возможны 4 варианта, для каждого из которых есть свой эффективный алгоритм действий. Применяем их и устанавливаем боковушки на место. Крест верхней грани можно считать собранным полностью.
Шаг №6.
Продолжаем выяснять, как собрать кубик Рубика? И мы почти вышли на финишную прямую.
Устанавливаем уголки верхней грани на свои места, но при этом они могут быть перевернуты.
В данном случае «на своем месте » значит, что уголок содержит цвета всех центральных квадратиков тех граней, на стыке которых он находится.
Вот три формулы поворотов, которые соответствуют трем вариантам перемещения угловых кубиков. Напоминаем, что уголки могут быть неправильно ориентированы, но они должны стать «на свое место».
Шаг №7.
Друзья, мы добрались до финиша! Остался последний шаг в сборке кубика Рубика.
Угловые кубики расставлены по своим местам, но некоторые могут быть ориентированы неправильно. Их нужно перевернуть. Для этого следует попарно выполнять операции, прописанные на схеме шага №7 (смотрим на рисунок выше).
Получилось? Ну конечно получилось! Всего за каких-то 7 шагов мы с вами справились с головоломкой, которая не давала и не дает спать миллионам людей.
Естественно, что за один раз вы не запомнили все шаги и формулы поворотов и перемещение. Тут уж надо просто потренироваться и набить руку.
Главное, что вы теперь точно знаете ответ на вопрос «Как собрать кубик Рубика »?
Уже много десятков лет, эта головоломка продолжает оставаться популярной. Ставятся рекорды - как людьми, так и роботами, совершенствуется алгоритм решения головоломки. Причем сейчас компьютеры уже могут научить собирать Кубик человека с любым уровнем опыта (речь здесь идет о приложениях обучающих, коих немало). Правильно собрать все грани после пары дней обучения при помощи компьютера смогут даже те, кто взял игрушку в руки в первый раз.
К слову, чемпион мира по сборке кубика Рубика (да, есть и такие чемпионы) решает головоломку всего за 4,9 секунды. Чемпиона зовут Лукас Эттер, это подросток из США. Аналогичный рекорд для роботизированной системы составляет (правда, этот результат еще не подтвержден). Но как научиться быстро собирать кубик Рубика самостоятельно? Можно тренироваться (на это могут уйти многие годы). А можно воспользоваться специальной программой, которая поможет собрать кубик в минимальное число ходов (так называемый алгоритм бога). Здесь никакие тренировки не нужны, приложение делает все само.
Вот так собирает кубик чемпион-человек:
А так - чемпион-компьютер:
Вообще говоря, существует множество алгоритмов для сборки головоломки. Для обычного человека среднее число ходов составляет около 40 . Немногие чемпионы умеют собирать кубик по алгоритму бога. Если кратко, то так называют алгоритм, который требует для сборки любой начальной конфигурации минимальное количество ходов. Для кубика Рубика это число равно 20.
А теперь вернемся к дополненной реальности. Разработчик по имени Martin Španěl создал приложение Mistr Kostky , которое помогает собирать кубик Рубика человеку. Причем число ходов как раз то самое - ровно 20. Приложение может определять состояние 2-3 граней кубика одновременно, а для распознавания получаемых изображений используется библиотека OpenCV.
В дополненной реальности показывается, как нужно вращать грани головоломки, чтобы достичь оптимального количества ходов. Разработчик создал свою программу в рамках научной работы - он является студентом Карлова университета (Прага).
Работает программа в два этапа. На первом происходит распознавание состояния каждой грани. После того, как система завершает первый этап, начинается второй - приложение показывает пользователю, куда и как нужно вращать грани кубика для решения головоломки (иногда получается это сделать менее, чем за 20 ходов).
Интересно, что если владелец головоломки ошибается, то приложение приходится перезапускать - оно не в состоянии перестроиться «на лету». Отмечу, что приложения для решения кубика рубика появились не сейчас. Это одно из лучших, да, но еще в 2009 году в каталог приложений Apple была добавлена программа Cube Cheater. Она помогала пользователю найти решение по фотографии граней.