Четырехмерный кубик рубика, Кубик Рубика 4х4 мягкий механизм 6,5 см
Стараниями Лаци и Кремера в январе — феврале года состоялся международный дебют кубика. Отчаянные головоломки. Вот тоже сборка куба 2x2x2x2.
Сбоку видно, на каком уровне находится фигура. Фигуры сами не падают. Над эстетикой и визуализацией явно надо будет поработать, но в остальном просто замечательно, спасибо! Ну, сударь, нет предела совершенству. С визуализацией были явные проблемы в моей прежней работе, когда я делал алгоритм сборки трёхмерного куба. В итоге консольный интерфейс в стиле олимпиады по информатике «на входе дана последовательность ходов перемешивающих куб, на выходе последовательность собирающих ходов» никто не оценил.
Я же считал визуализацию трёхмерного куба излишней надстройкой и фокусировал всё внимание на разработке алгоритма. А вот когда я перешёл к работе с 4-мерным кубиком, то мне без визуализации было туго и первым шагом к разработке алгоритма стало «вообразить и изобразить чтобы можно было вообразить», такая вот рекурсия. Кстати, анимация тессеракта из википедии стала фундаментом для воображения движения моего гиперкуба. Я бы поиграл в такую головоломку.
Насчёт поиграть, будет сложновато такой собирать. Первый вариант — придётся пользоваться моими таблицами ориентирования серого и пурпурного цветов которые описывают и комбинаций. Второй вариант — разработать свою методику сборки этой системы. Если без алгоритма сборки, то в принципе не мудрено сделать приложение под андроид с визуализацией описанной концепции.
Что-то у них не отображена восьмая гипергрань Kata. Но такая визуализация имеет преимущество перед моей в том, что они могут отображать 3х3х3х3 головоломку.
Ваша ссылка не открылась. Эстетичность нашёл тут flatuicolors. Сейчас поготовлю на ютуб p видео. А там уже любой fair use на любой вкус. Добавил видео в конце статьи ютуб сжал в p. Если будут проблемы с просмотром, сообщайте в личку. У меня, например, firefox сегодня не отображает ютуб, в хроме и старой опере всё нормально. А если вы имели ввиду программный скринсейвер постоянно генерирующий новые решения, то такой будет слишком ресурсоёмким.
К тому же программа не до конца отлажена и порой банально вываливается с ошибкой. Я попробую написать скринсейвер как-нибудь на выходных.
Но генерировать в скринсейвере было бы круто. Я попробую написать скринсейвер как-нибудь на выходных Подумал я над таким предложением и придумал «разумный подход». Распишу для начала исходные данные: Входные файлы с таблицами весят «61,, bytes in 3 files», инициализация таблиц для быстрого поиска решений при запуске программы занимает не менее трёх минут на моей машине.
Для скринсейвера эти варианты не подходят. Зато подходит такое решение, я могу запустить программу и нагенерировать несколько десятков, а может и пару сотен scramble-solve комбинаций. Ходы сохраняются в текстовике. Используя заранее расчитанные комбинации можно крутить скринсейверы. Я так понял, что бОльшую часть занимает таблица для сборки 2х2х2. Так вот, кубик рубика 2х2х2 решается без всяких таблиц при помощи идеи meet in the middle за 0. А с остальным вроде же проблем нет?
Или я что-то пропустил? Ваша идея значительно ускорит инициализацию. Но самый решающий фактор это программа не до конца отлажена и порой банально вываливается с ошибкой То есть даже реализовав meet in the middle придётся ещё изрядно поработать над кодом, чтобы банально не ловить crash. Я буду восхищён, если вы реализуете «скринсейвер как-нибудь на выходных».
Вы недооцениваете мою мощь с Хотя, на самом деле не обещаю, что управлюсь за одни выходные, может быть понадобится чуть больше времени. Просто после прочтения статьи захотелось что-нибудь программно повращать, давно я таким не занимался тем более в 4х-мерном пространстве.
Поразвлекаюсь, в общем. Ну и посмотрим что из этого выйдет. А сможете статью про это написать? Было бы очень интересно почитать. Если что путное выйдет и получится достаточно материала, не повторяющего данную статью — напишу. Мне кажется, чтобы понять 4х мерное в контексте 3х-мерного — надо найти принцип, как «понимать» 3х мерное из 2х мерного при условии, что мы-то знаем как выглядит 3х мерное:.
Точно также можно попасть в 3-х мерный сейф из 4-х мерного. То, что вы сделали, очень круто и красиво. И в плане визуализации, и в плане алгоритма. Захотелось стать паранидом, чтобы понять священную n-мерность. Напоминло рассказ «Феномен Архимеда» читать.
Была анимешная игрушка с близкими объяснениями ever17 :. Хороший вариант. Недостаток по сравнению с версией superliminal. При сборке будет труднее ориентироваться. Надо будет только придумать, как лучше всего задавать повороты граней для команд пользователей. Для некоторых головоломок такой режим слипшиеся грани, маленькие кубики может быть даже удобнее, чем маленькие грани, плавающие в пустоте.
Например, одну из своих головоломок мне удобнее было собирать в таком режиме: у тетраэдров здесь окрашены вершины, а не грани. Что отвечать на опрос, не знаю. Понятно не стало, потому что было понятно изначально :. Боюсь, видеть все грани одновременно избыточно кстати, ваша картинка прекрастно иллюстрирует избыточность , мозг хорошо кеширует неободимую информацию и для лучшего восприятия совершенно естественно прятать лишнее.
Получилось довольно медленно — 21 минута. Основной проблемой оказалось то, что у граней нет центров — а я забыл записать, какие грани изначально были противоположными.
Поэтому когда понадобилось указать место, куда ставить очередной кубик, принадлежащий почти несобранной грани, мозг озадачился — зацепиться было не за что.
Блин, вот я даже зная алгоритм сборки трехмерного куба и предсьавляя четырёхмерное пространство не смогу представить, как перенести алгоритм туда, А тем более спроецировать процесс сборки на плоскость. Никак не могу уложить вголове принцип по которому вращаются грани кубика в четырёхмерно пространстве. Ну точное предствить то могу, не пойму как это отразить на плоскости.
Как только мы сориентировали gray-purple, задача сведена к трёхмерной. Взрыв мозга. Вот тоже сборка куба 2x2x2x2. Правда, это не кубик Рубика, а обычные детские цветные кубики. Слева — частично собранный куб, справа на столе валяются кубики, которым пока не нашлось места. Для первого раза задачка даже сложнее, чем кубик Рубика.
А можно подробнее? Очень интересно. Увлекающийся математикой Лаци пришёл в восхищение от игрушки и буквально на следующий день прибыл уже в государственную торговую фирму Konsumex и предложил продавать кубик на Западе. Тогда же он познакомился и с Рубиком. Кремер взялся добиться привлечения интереса к разноцветному чуду.
В сентябре года на переговорах в Будапеште был заключён договор с крупной американской компанией Ideal Toy Corporation позже куплена корпорацией CBS на поставку в США одного миллиона кубиков. В процессе переговоров всплыла ещё одна проблема — Кубик был запатентован лишь в Венгрии. Американцы же могли торговать товарами, авторские права на которые официально зарегистрированы на территории США. Стараниями Лаци и Кремера в январе — феврале года состоялся международный дебют кубика.
Американская премьера состоялась 5 мая в Голливуде , а представляла кубик венгерская кинозвезда Габор. Следующие два года стали временем всемирного помешательства, в связи с дефицитом кубов стали производиться подделки в самых разных странах. Только до конца г. Никаких проблем со сбытом головоломки не было, были проблемы с производством. Венгрия физически не могла делать больше нескольких миллионов штук в год.
В Советский Союз кубик пришёл в г. В году Кубик Рубика получил венгерский национальный приз за лучшее изобретение и выиграл конкурсы на лучшую игрушку в США, Великобритании, Германии, Франции.
Популярность головоломки росла. Сложность сборки кубика вызвала к жизни поток специальных изданий по проблеме: было выпущено более 60 книг. От непрерывной многочасовой игры у людей попросту сводило запястья. Во многих ресторанах кубик входил в число обязательных предметов сервировки стола наряду с солонкой и перечницей. В году в Англии проходит церемония представления кубика принцу Чарльзу и леди Диане тогда же выходит ограниченным тиражом версия, посвящённая их свадьбе , состоявшейся 29 июля , «Royal Puzzle» , головоломка попадает в экспозицию Нью-йоркского музея современного искусства , а годом позже кубик Рубика попадает в Оксфордский словарь.
Под контролем англичан кубик Рубика производится и продаётся во всем мире. Первые оригинальные кубики Рубика были сделаны из цельного пластика.
Позже стали производить детали, используя полость внутри. Подавляющее большинство головоломок производится в Китае район Чэнхай города Шаньтоу известен как «мировая фабрика игрушек» [8]. Из центральных и рёберных элементов с внутренней стороны вырезан фрагмент таким образом, что получается полость в виде объединения трёх цилиндров. Помимо этого, на рёберных и угловых элементах имеются выступы особой формы.
Эти выступы образуют фрагмент цилиндра, плотно входящий в полость. Благодаря такой конструкции грани кубика свободно вращаются. В центре конструкции вместо «невидимого кубика» находится трёхмерная крестовина, на которой свободно вращаются центральные элементы.
Все остальные элементы держатся друг за друга, входя выступами в вышеуказанную выемку. Они отличались от известной нам конструкции и были специально рассчитаны на компоненты из дерева.
В этих чертежах пазы преобладали над выступами. Однако тому, кто захотел бы собрать такой кубик, потребовались бы 27 одинаковых кубиков из бука или липы , латунные кольца, а также воск для смазывания граней.
Вышеуказанный механизм, чтобы крутиться, требует точной установки граней. Скоростные кубы должны автоматически центроваться, даже если спидкубер сделает ход неточно, и потому устроены несколько по-другому [9].
Кубики имеют выраженные закругления, при этом угловые кубики во избежание проворота имеют угловатую наружную облицовку, а под ней закруглены [10]. Данное число учитывает перестановки, которые могут быть достигнуты поворотами сторон куба, а если учесть также нелегальные состояния, которые могут быть получены при физической разборке куба на детали и сборки обратно, то число состояний станет в двенадцать раз больше:.
Однако при сборке кубика ориентацию центральных квадратов практически никогда не учитывают, поскольку на обычных кубиках Рубика нет пометок, которые позволяли бы её отслеживать. История поиска алгоритма Бога для кубика Рубика началась не позже года, когда открылся список рассылки для любителей кубика Рубика [11].
С тех пор математики, программисты и просто любители стремились найти алгоритм, который бы позволил решать кубик Рубика за минимальное число ходов. Джон Детридж доказали, что каждая конфигурация кубика Рубика может быть решена не более чем в 20 ходов. Таким образом, число Бога в метрике FTM оказалось равно 20 ходам [12].
Люди, увлекающиеся скоростной сборкой кубика Рубика, называются спидкуберами , a сама скоростная сборка — спидкубинг англ.
На данный момент одним из самых популярных методов скоростной сборки является метод Джессики Фридрих [14] [15]. Более продвинутые спидкуберы изучают алгоритмы, объединяющие 2 этапа сборки последнего слоя в один.
Официальные соревнования по скоростной сборке кубика Рубика регулярно проводятся Всемирной ассоциацией спидкубинга [en] WCA. Каждые два года проходят чемпионаты Европы, Азии, а также чемпионат мира. Действующий мировой рекорд по среднему времени сборки 3 из 5 попыток составляет 4,48 секунды и принадлежит китайскому вундеркинду Ихэн Вану кит.
Первым роботом, собравшим кубик Рубика, стал RuBot II [en] попал в книгу рекордов Гиннеса года [16] ; время сборки — не более 50 секунд. В октябре года робот CubeStormer II [en] , специально собранный из 4 наборов конструктора Lego Mindstorms, побил рекорд человека и собрал кубик за 5,53 секунды [17] [18] рекорд был установлен не в присутствии комиссии WCA, и, следовательно, официальным не является, а неофициальный рекорд, установленный человеком, ещё меньше.
В марте года созданный за полтора года инженерами Дэвидом Гилдэем англ. David Gilday и Майком Добсоном англ. В январе года Джей Флэтленд англ. Jay Flatland и Пол Роуз англ. Paul Rose из Канзаса показали свой компьютер официальному представителю Книги рекордов Гиннесса: системе хватило 0,9 секунды [19].
В январе года специалист по робототехнике Бен Кац Ben Katz и разработчик программного обеспечения Джаред Ди Карло Jared Di Carlo создали робота, который способен собрать кубик Рубика за 0,38 секунды [20]. Помимо обычной сборки шести одноцветных граней кубика Рубика эту головоломку и её варианты используют для получения на них различных узоров.
Алгоритмы для некоторых узоров были опубликованы в журнале « Наука и жизнь » ещё на заре распространения кубика Рубика, в году, а сами узоры названы «пасьянсами»: «Шахматный кубик», «Мезон», «Крест Пламмера» и другие [21]. Куб со стороной 4 часто называют мастер-кубом англ. На данный момент самым большим в массовом производстве «не виртуальным» кубиком Рубика является кубик Рубика 21x21x Этот же человек создал кубоид 1x2x Чем больше по числу малых кубиков в кубике Рубика, тем обычно труднее и дольше его собирать.
Также существуют кубики Рубика для слепых, сборка которых основывается не на визуальном, а тактильном ощущении поверхностей кубика, то есть вместо цветов используется рельефная поверхность. Зеркальный кубик был изобретён в году японцем Хидетоши Такедзи [25] [26]. Существует множество головоломок, аналогичных кубику Рубика по устройству, но имеющих другую форму, некоторые из них:. Спустя почти 30 лет после изобретения кубика Эрнё Рубик создал новую головоломку — шар Рубика , демонстрация которого состоялась на выставке в Германии в феврале года [31].
Существуют компьютерные игры , моделирующие «Магический кубик», но они не получили, по сравнению с оригинальной механической головоломкой, широкого распространения. Одним из мощнейших эмуляторов, где можно собирать даже те головоломки, которых никогда не существовало в природе в каком-либо виде, является pCubes.
В году две независимые команды разработчиков представили электронные версии кубика Рубика. Также летний изобретатель из Новато США совместно с отцом представил версию кубика Рубика 2x2x2: WOWCube с экранами и несколькими играми, работающими в качестве игровой консоли [37] [38].
Кубик Рубика оказал влияние [en] на культуру, искусство, архитектурные композиции, некоторые обычаи. В е годы распространённым просторечным названием кубика Рубика было слово «кубик-рубик». Это слово вошло в культуру через тексты и названия двух популярных на советском телевидении песен под названиями «Кубик-рубик», одну из которых исполняла певица Наталья Рожкова , а другую — группа « Лейся, песня ».
Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его. Основные статьи: Математика кубика Рубика и Группа кубика Рубика. Основная статья: Алгоритм Бога. Основная статья: Скоростная сборка кубика Рубика.
Кубик Рубика для слепых со шрифтом Брайля. Зеркальный кубик Рубика [en] в несобранном виде. Пирамидка Мефферта.
