Kaip surinkti „Rubiko kubą“: schema pradedantiesiems

Dėlionė, sugalvota kaip vaizdinė priemonė algebrinei teorijai, netikėtai sužavėjo visą pasaulį. Jau daugelį dešimtmečių žmonės, nepriklausantys aukštajai matematikai, nuožmiai žaidžia žaisdami sudėtingą ir žavią užduotį. „Magic Cube“ yra puiki priemonė ugdyti loginį mąstymą ir atmintį. Tie, kurie pirmiausia domėjosi, kaip surinkti „Rubiko kubą“, schemas ir komentarus, padės palaikyti entuziazmą ir galbūt atrasti greičio viršijimo pasaulį.

Rubiko kubo pastatymo paslaptys: elementai, dalys, pagrindinės sąvokos

Šeši galvosūkio veidai turi tam tikras spalvas ir jų išdėstymo tvarką, užpatentavo išradėjas. Daugybė padirbinių dažnai atsiskleidžia kaip neįprastos spalvos ar savo padėtis vienas kito atžvilgiu. Mokymosi schemose ir aprašymuose visada naudojamos standartinės spalvų schemos. Pradedantiesiems gana lengva susipainioti su paaiškinimais, jei naudojate kubą su skirtinga spalvų schema.

Priešingų veidų spalvos: balta - geltona, žalia - mėlyna, raudona - oranžinė.

Kiekviena pusė susideda iš kelių kvadratinių elementų. Pagal jų skaičių išskiriami Rubiko kubų tipai: 3 * 3 * 3 (pirmoji klasikinė versija), 4 * 4 * 4 (vadinamasis „Rubiko kerštas“), 5 * 5 * 5 ir pan.

Pirmąjį modelį, surinktą Erno Rubiko, sudarė 27 mediniai kubai, vienodai dažyti šešiomis spalvomis ir sukrauti vienas ant kito. Per mėnesį išradėjas bandė juos sugrupuoti taip, kad didelio kubo veidai būtų sudaryti iš tos pačios spalvos kvadratų. Mechanizmo, kuris visus elementus laikytų kartu, sukūrimas užtruko dar daugiau laiko.

Šiuolaikinis klasikinio dizaino „Rubiko“ kubas susideda iš šių elementų:

• Centrai yra dalys, nejudančios viena kitos atžvilgiu, pritvirtintos prie kubo sukimosi ašies. Jie susiduria su vartotoju tik viena nudažyta puse. Tiesą sakant, šeši centrai sudaro veidrodines poras spalvų schemoje.
• Šonkauliai yra judantys elementai. Vartotojas mato dvi spalvotas puses kiekviename krašte. Čia taip pat yra standartiniai spalvų deriniai.
• Kampai - aštuoni judantys elementai, išdėstyti kubo viršūnėse. Kiekvienas iš jų turi tris spalvotas puses.
• Tvirtinimo mechanizmas yra trijų griežtai pritvirtintų ašių kryžius. Yra alternatyvus mechanizmas, panašus į sferą. Jis naudojamas greitaeigiuose ar kelių elementų kubeliuose. Ypač sudėtinga statyti kubus su lygiu elementų skaičiumi ant veido - tai sujungtų paspaudimo mechanizmų sistema, kartais derinama su kryžiumi. Profesionaliems greičio kubeliams yra magnetinės pavaros.

Žaidimas su „Rubiko kubu“ yra tas, kad judančio mechanizmo pagalba spalvoti elementai veiduose yra pertvarkomi ir bandoma surinkti originalia tvarka.

Dėlionės gerbėjai konkuruoja spręsdami laiką. Be rankos ranka, tam reikia išstudijuoti, atsiminti ir automatizuoti šimtus spalvų elementų derinių ir veiksmų su jais. Ši neįprasta sporto šaka vadinama „speedcubing“.

„Speedcubers“ turnyrai rengiami reguliariai, atnaujinami įrašai. Nuolat atsiveria nauji pasiekimų horizontai. Kaip dalis turnyrų, rengiamos varžybos akliesiems surinkti, viena ranka, kojomis ir pan.

Naujausias hobis yra pasjanso (raštų) surinkimas ant kubo.

Rubiko kubo struktūra ir sukimų pavadinimai

Norėdami aprašyti manipuliacijas dėlionės pagalba, užrašykite sprendimo schemas, elementų judesius vienas kito atžvilgiu ir tiesiog bendravimo patogumui buvo sukurta sukimosi kalba. Tai yra kiekvieno veido ir jo sukimosi būdų raidinis žymėjimas.

Dėlionės šonai rašomi didžiosiomis raidėmis.

Rusų kalba pateiktuose „Rubiko kubo“ surinkimo vadovuose naudokite pradines raides iš rusų vardų:

• F - nuo „fasado“;
• T - iš „užpakalio“;
• P - iš „dešinės“;
• L - iš „kairės“;
• B - iš „viršaus“;
• N - iš „apačios“.

Tarptautinė bendruomenė naudoja pradines veido vardų raides anglų kalba.

Pavadinimai, priimti WCA (Pasaulio kubo asociacija):

• R - iš dešinės;
• L - iš kairės;
• U - iš viršaus;
• D - iš apačios;
• F - iš priekio;
• B - iš nugaros.

Centrinis elementas vadinamas tuo pačiu kaip veidas (R, D, F ir pan.).

Kraštas yra greta dviejų veidų, jo pavadinimą sudaro dvi raidės (FR, UL ir pan.).

Atitinkamai kampas apibūdinamas trimis raidėmis (pavyzdžiui, FRU).

Elementų grupės, sudarančios vidurinius sluoksnius tarp veidų, taip pat turi savo pavadinimus:

• M (nuo vidurio) - tarp R ir L.
• S (nuo stovėjimo) - tarp F ir B.
• E (iš pusiaujo) - tarp U ir D.

Veidų kaitaliojimasis apibūdinamas raidėmis, kurios nurodo veidus, ir papildomomis piktogramomis.

• Apostrofas „“ rodo, kad veidas ar sluoksnis sukasi prieš laikrodžio rodyklę.
• Skaičius 2 rodo judesio pasikartojimą.

Galimi veiksmai veidui, pavyzdžiui, dešinei:

• R - sukimas pagal laikrodžio rodyklę;
• R '- sukimas prieš laikrodžio rodyklę.
• R2 yra dvigubas posūkis, nesvarbu kuria kryptimi, nes veidas turi tik keturias galimas pozicijas.

Norėdami nustatyti, kokiu būdu pasukti veidą, turite pateikti ant jo laikrodžio ratuką ir vadovautis įsivaizduojamos rankos judesiu.

Priešingų pusių pasukimas „pagal laikrodžio rodyklę“ gaunamas priešingai.

Vidurinių sluoksnių judesiai yra susieti su išoriniais paviršiais:

• M sluoksnis sukasi tomis pačiomis kryptimis kaip ir L.
• Sluoksnis S yra kaip F.
• E sluoksnis - kaip ir D.

Kitas svarbus „w“ žymėjimas yra dviejų gretimų sluoksnių sukimasis tuo pačiu metu. Pavyzdžiui, Rw yra R ir M sukimasis tuo pačiu metu.

Viso kubo posūkiai vadinami perėmimais. Jie atliekami trimis plokštumomis, tai yra, išilgai trijų koordinačių ašių: X, Y, Z.

• x ir x ’yra viso kubo X ašies pasukimai. Judesiai sutampa su dešinės pusės posūkiais.
• y ir y 'yra kubo pasukimai išilgai Y ašies. Judesiai sutampa su viršutinio paviršiaus pasukimais.
• z ir z ’- kubo pasukimas išilgai Z ašies. Judėjimas sutampa su priekinio paviršiaus sukimu.
• x2, y2, z2 - dvigubų perėjimų žymėjimas nurodytoje ašyje.

Be visuotinai priimtų žymėjimų, surinkimo vadovuose yra pilnas slengas, technikų, metodų, algoritmų, modelių ir figūrų pavadinimai ant kubo, kurie yra populiarūs tarp greičio viršininkų ir pan. Ne mažiau paklausūs yra schematiški algoritmų, kuriuose naudojamos tik rodyklės, aprašymai. Kuo daugiau patirties įgyjama sprendžiant galvosūkį, tuo lengviau suprasti aprašymus ir paaiškinimus, daugelis dalykų pradedami suvokti intuityviai.

• Dangtelio spalvos elementai, surinkti vienoje kubo pusėje. Dėlionės surinkimas yra tas pats, kaip surinkti visus šešis dangtelius.
• Diržo spalvos elementai, greta antraštės. Dangtelį galima surinkti taip, kad diržą sudarytų iš skirtingų spalvų fragmentų, tai yra, kampo ir šonkaulių elementai būtų ne vietoje.
• Kryžius - figūra ant skrybėlės iš penkių tos pačios spalvos fragmentų. Montavimas dažnai prasideda nuo kryžiaus pastatymo. Nėra aiškaus vadovo. Šis žingsnis suteikia didžiausią veiksmų laisvę ir reikalauja šiek tiek pagalvoti. Kai kryžius bus paruoštas, belieka vadovautis išmoktais algoritmais.
• Apversti - pasukti kampą ar kraštą vienoje vietoje centro atžvilgiu, šiam veiksmui atlikti reikia naudoti specialius algoritmus.

Dėlionių pradedantiesiems surinkimo schemos ir etapai

Schemos pradedantiesiems padės išmokti ir sutaupyti nervų, surinkant beviltiškai susivėlusį kubą, pajusti judesių logiką ir paruošti paprasčiausius algoritmus.

Prieš atlikdami kokį nors veiksmą, turite ištirti kubą. Varžybose „išankstinė patikra“ trunka 15 sekundžių. Per tą laiką turite rasti tos pačios spalvos elementus, kurie pirmame etape bus surinkti į „skrybėlę“. Tradiciškai jie prasideda nuo baltosios pusės, tai yra, daugumoje instrukcijų daroma prielaida, kad U yra balta. „Daugiaspalviai“ greičio matuokliai gali pradėti rinkti bet kuria kryptimi, psichiškai atstatydami visus paruoštus algoritmus.

Rubiko kubas 2x2

„Mini kubas“ susideda iš 8 kampinių elementų. Pirmajame etape surenkamas vienas keturių kampų sluoksnis. Antrame etape - likę kampai dedami į savo vietas, o juos galima apversti aukštyn kojomis, tai yra, spalvoti elementai nebus jų veiduose. Belieka juos panaudoti dešinėje pusėje.

• „Bang-bang“ algoritmas leidžia jums perkelti kampinį elementą ir teisingai jį orientuoti. Jei atliksite šią veiksmų seką šešis kartus iš eilės, kubas grįš į pradinę padėtį. Taigi, jei kubas sumaišomas, turite jį pritaikyti nuo 1 iki 5 kartų, kad elementas būtų teisingai nustatytas. Algoritmo įrašas: RUR’U “.
• Surinkus vieną sluoksnį, reikia pasukti kubą su antruoju sluoksniu aukštyn. Judėdami šį sluoksnį bet kuria kryptimi, nustatykite vieną iš kampų į savo vietą. Toliau taikomas algoritmas, leidžiantis pakeisti du gretimus elementus - dešinįjį ir kairiąjį priekinio paviršiaus kampus. Veiksmų seka yra tokia: URU’L’UR’U’LU.
• Kai visi kampai yra savo vietose, jie yra apversti (apversti) naudojant „bang-bang“ algoritmą. Šiuo metu svarbu nesikišti kubo.

Kaip surinkti Rubiko kubą 3x3

1. Sukurkite „baltą kryžių“, rinkdami 4 kraštus su baltais lipdukais aplink balto centro vidurį.
2. Derinkite R, L, U, D kraštų spalvų centrus su atitinkamais „baltojo kryžiaus“ kraštais.
3. Uždėkite kampus baltais lipdukais. Naudojant R’D’RD algoritmą, pakartotą iki penkių kartų, kampai pasislenka į teisingą padėtį.
4. Norėdami uždėti vidurinio sluoksnio kraštus, turite įsikišti kubą - y2. Pasirinkite šonkaulį be geltono lipduko. Sujunkite jį su centru, suderindami spalvą iš vienos pusės. Naudodami formules, kraštą perkelkite į vidurinį sluoksnį: kraštas nukrenta į kairę: U’L’ULUFU’F ’. Kraštas krenta į dešinę: URU’R’U’F’UF.Jei elementas yra jo vietoje, bet neteisingai pasuktas, šie algoritmai vėl naudojami, kad perkeltų jį į trečiąjį sluoksnį ir iš naujo įdiegtų.
5. Netraukdami kubo, surinkite geltoną kryžių ant trečiojo sluoksnio dangtelio, pakartodami algoritmą: FRUR’U’F “.
6. Teisingai sujungkite paskutinio sluoksnio kraštus su šoniniais centrais, kaip buvo padaryta pirmojo kryžiaus atveju. Du šonkauliai lengvai patenka į vietą. Kiti du turės būti pakeisti.Jei jie yra vienas kito atžvilgiu: RUR’URU2R “. Jei gretimose pusėse: RUR’URU2R’U.
7. Pastatykite paskutiniojo veido kampus į tinkamas vietas. Jei nė vienas iš jų nėra tinkamoje vietoje, pritaikykite URU’L’UR’U’L formulę. Vienas iš elementų stovės teisingai. Norėdami sugauti kubą tokiu kampu į save, jis bus priekinis kraštas, esantis viršutiniame dešiniajame kampe. Likusius kampus perkelkite prieš laikrodžio rodyklę į URU’L’UR’U’L arba, atvirkščiai, U’L’URU’LUR ’. Šiame etape visos surinktos svetainės bus pertvarkytos, panašu, kad kažkas nutiko. Svarbu užtikrinti, kad štampas nevirstų ir F centras nejudėtų vartotojo atžvilgiu. Judesių derinys turi būti pakartotas iki 5 kartų.
8. Jums gali tekti išplėsti kampinius elementus, teisingai suderindami spalvų fragmentus su likusiais veidais. Norėdami juos išplėsti (apversti), naudojama pirmoji formulė: R’D’RD. Svarbu nesikišti kubo, kad F ir U nesikeistų.

Rubiko kubas 4x4

Dėlionės, turinčios daugiau nei tris elementus krašte, apima daug daugiau derinių.

Ypač sunkios yra „lygios“ parinktys, nes jos neturi griežtai fiksuoto centro, kuris padėtų naršyti klasikinį galvosūkį.

4 * 4 * 4 galimos maždaug 7,4 * 1045 elementų padėtys. Todėl jis buvo vadinamas „Rubiko kerštu“ arba „Master Cube“.

Papildomi vidinių sluoksnių žymėjimai:

• f - vidinė priekinė dalis;
• b - vidinis užpakalis;
• r yra vidinė dešinė;
• l - vidinė kairė.

Surinkimo galimybės: sluoksnis po sluoksnio, iš kampų arba liejant į 3 * 3 * 3. Pastarasis metodas yra pats populiariausias. Pirmiausia ant kiekvieno veido surenkami keturi centriniai elementai. Tada šonkaulių poros sureguliuojamos ir galiausiai nustatomi kampai.

• Renkant centrinius elementus, reikia atsiminti, kokios spalvos yra kontrastingos poromis. Algoritmas elementams pakeisti iš keturių vidurio: (Rr) U (Rr) ’U (Rr) U2 (Rr)’ U2.
• Surinkdami šonkaulius, sukasi tik išoriniai paviršiai. Algoritmai: (Ll) „U“ R U (Ll); (Ll) „U“ R2 U (Ll); (Ll) ‘U’ R ’U (Ll); (Rr) U L U ’(Rr)’; (Rr) U L2 U ’(Rr)’; (Rr) U L 'U' (Rr) '. Daugeliu atvejų šonkauliai gali būti surenkami intuityviai. Kai liko tik du kraštiniai elementai: (Dd) R F 'U R' F (Dd) '- norėdami juos išdėstyti vienas šalia kito, U F' L F 'L' F U '- juos pakeiskite.
• Toliau kampams permutuoti ir pasukti naudojamos 3 * 3 * 3 kubo formulės.

Kompleksiniai atvejai, kuriems reikalingas specialus sprendimas, yra paritetai. Jų formulės neišsprendžia problemos, bet išmuša elementus iš aklavietės, įtraukdami galvosūkį į formą, išspręstą standartiniais algoritmais.

• Du gretimi šonkaulių elementai neteisingai orientuoti: r2 B2 U2 l U2 r ’U2 r U2 F2 r F2 l’ B2 r2.
• Priešingos šonkaulių elementų poros neteisinga orientacija: r2 U2 r2 (Uu) 2 r2 u2.
• Poros šonkaulių elementų, nukreiptos viena į kitą neteisinga orientacija: F 'U' F r2 U2 r2 (Uu) 2 r2 u2 F 'U F.
• Paskutinio sluoksnio kampai yra ne vietoje: r2 U2 r2 (Uu) 2 r2 u2.

Greitas 5x5 dėlionės surinkimas

Surinkimas turi suteikti klasikinį vaizdą. Pirmiausia ant kiekvieno dangtelio ir trijų šonkaulių elementų surenkami 9 centriniai fragmentai. Paskutinis etapas yra kampų suderinimas.

Papildomos pastabos:

• u yra vidinis viršutinis veidas;
• d yra vidinė apatinė riba;
• e yra vidinė linija tarp viršutinės ir apatinės;
• (du skliausteliuose esantys veidai) - sukimas vienu metu.

Centrinių elementų surinkimas yra lengvesnis nei ankstesniu atveju, nes yra griežtai pritvirtintos spalvų poros.

• Pirmajame etape gali kilti sunkumų, jei reikia pakeisti elementus ant gretimų veidų. Jei jie yra atskirti vienu kraštiniu elementu: (Rr) U (Rr) „U (Rr) U2 (Rr)“. Jei jie yra ant vidinių centrinių sluoksnių: (Rr) 'F' (Ll) '(Rr) U (Rr) U' (Ll) (Rr) '.
• Šonkaulių elementų derinys yra intuityvus, jis nedaro įtakos surinktiems centrams: (Ll) „U L“ U “(Ll); (Ll) „U L2 U“ (Ll); (Rr) U 'R U (Rr)'; (Rr) U 'R2 U (Rr)'. Sudėtingumas yra tik paskutinių dviejų kraštų surinkimas.

Pariteto formulės:

• Keiskite elementus u ir d sluoksniais vieno veido kraštuose: (Dd) R F 'U R' F (Dd) ';
• Pakeiskite kraštinius elementus, esančius viduriniame sluoksnyje, ant vieno paviršiaus: (Uu) 2 (Rr) 2 F2 u2 F2 (Rr) 2 (Uu) 2;
• dislokuokite šiuos elementus savo vietose, tai yra, apverskite: e R F 'U R' F e ';
• vietoje vidurinio sluoksnio šonkaulio elemento išdėstykite: (Rr) 2 B2 U2 (Ll) U2 (Rr) ’U2 (Rr) U2 F2 (Rr) F2 (Ll)’ B2 (Rr) 2;
• Keisti elementus šoniniame sluoksnyje iš vieno paviršiaus: (Ll) ‘U2 (Ll)’ U2 F2 (Ll) ’F2 (Rr) U2 (Rr)’ U2 (Ll) 2;
• vienu metu apverskite tris šonkaulius: F 'L' F U 'arba U F' L.

Paskutinė užduotis yra išdėstyti kampus pagal klasikinio kubo principą.

Greičiausias būdas. Jessica Friedrich metodas

Tie, kurie jau išmoko išspręsti galvosūkį per 1 - 2 minutes, tai yra, tikrai gali greitai surinkti Rubiko kubą, priima iš esmės naują problemos supratimą. Mechaninis pagreitis tam tikru etapu tampa neįmanomas. Norint sumažinti sprendimų paieškos laiką, reikia specialių algoritmų ir metodų.

Sluoksniuodami klasikinę versiją, kad paspartintumėte procesą, reikia atlikti keturias užduotis:

• pradinis kryžius ant vienos skrybėlės;
• vienu metu surinktas pirmasis ir antrasis sluoksniai;
• paskutinė skrybėlė;
• trečiojo sluoksnio diržas.

Sunkumas yra tas, kad jūs turite išmokti ir nepamiršti 119 formulių, kurias sudarė metodo autorė Jessica Friedrich. Algoritmų grupės F2L, OLL, PLL kiekviename etape apibūdina visus galimus elementų, posūkių ir permutacijų išdėstymo derinius, reikalingus dirbant su kraštų ir kampų poromis.

Šis metodas leidžia jums išspręsti galvosūkį per mažiau nei 20 sekundžių.

Kaip surinkti Rubiko kubą užmerktomis akimis

Šiai užduočiai palengvinti buvo sukurti specialūs metodai. Vienas populiariausių tarp greičio matuoklių yra senasis „Pochmann“ metodas.

Surinkimas atliekamas ne sluoksniais, o elementų grupėmis: pirmiausia visi kraštai, tada kampai.

Rib RU - buferis. Naudojant specialius algoritmus, šią vietą užimantis kubas perkeliamas į savo vietą. Elementas, kuris jį pakeitė RU padėtyje, vėl perkeliamas ir panašiai, kol visi kraštai bus savo vietose. Tą patį padarykite su kampais. Aklojo surinkimo algoritmų ypatybė yra tai, kad jie leidžia jums perkelti elementą nesumaišant likusių.

Aklo surinkimo metu kubas nėra apverčiamas, kad nesusipainiotų.

Prieš pradedant montavimą, kubas „atsimenamas“. Psichiškai sukuria grandinę, kuria elementai judės. Kiekvienam lipdukui priskiriama atskira abėcėlės raidė. Briaunoms ir kampams „speedcuber“ yra atskira abėcėlė. Mišrus Rubiko kubas prisimenamas kaip raidžių seka. Viršutinis buferio kubo lipdukas yra pirmoji raidė, lipdukas, kuris užima teisingą vietą, yra antras ir pan. Paprastumo dėlei žodžiai sudaryti iš raidžių sekos, o sakiniai - iš žodžių.

Kam priklauso greičiausio Rubiko kubo surinkimo rekordas

Australas Feliksas Zemdegas du kartus atnaujino klasikinio „Rubiko kubo“ surinkimo pasaulio rekordą 2018 m. Metų pradžioje geriausias laikas buvo užfiksuotas 4,6 sekundės, gegužę galvosūkis buvo išspręstas per 4, 22 sekundes.

22 metų sportininkas turi dar kelis dabartinius rekordus - 2015 - 2017:

• 4x4x4 - 19,36 sek .;
• 5x5x5 - 38,52 sekundės;
• 6x6x6 - 1: 20,03 minutės;
• 7x7x7 - 2: 06,73 minutės;
• megaminx - 34,60 sekundės;
• su viena ranka - 6,88 sek.

Gineso rekordų knygoje užfiksuotas roboto rekordas yra 0,637 sekundės. Jau yra esamas modelis, kuris gali surinkti kubą per 0,38 sekundės. Jos kūrėjai yra amerikiečiai Benas Katzas ir Jaredas Di Carlo.