Det omöjliga är möjligt, eller hur man löser de grundläggande modellerna av en Rubiks kub. Det omöjliga är möjligt, eller hur man sätter ihop de grundläggande modellerna av en Rubiks kub Vad är en pusselleksak

Det mänskliga intellektet behöver konstant träning inte mindre än att kroppen behöver fysisk aktivitet. Det bästa sättet att utveckla och utöka förmågorna hos denna kvalitet i psyket är att lösa korsord och lösa pussel, av vilka den mest kända är Rubiks kub. Det är dock inte alla som lyckas samla det. Kunskap om diagram och formler för att lösa monteringen av denna intrikata leksak hjälper dig att klara av denna uppgift.

Vad är en pusselleksak

En mekanisk kub gjord av plast, vars ytterkanter består av små kuber. Storleken på leksaken bestäms av antalet små element:

• 2 x 2;
• 3 x 3 (den ursprungliga versionen av Rubiks kub var exakt 3 x 3);
• 4 x 4;
• 5 x 5;
• 6 x 6;
• 7 x 7;
• 8 x 8;
• 9 x 9;
• 10 x 10;
• 11 x 11;
• 13 x 13;
• 17 x 17.

Vilken som helst av de små kuberna kan rotera i tre riktningar längs axlar representerade i form av utsprång av ett fragment av en av de tre cylindrarna i den stora kuben. På så sätt kan strukturen rotera fritt, men små delar faller inte ut utan håller fast vid varandra.

Varje yta på leksaken innehåller 9 element, målade i en av sex färger, placerade mittemot varandra i par. Den klassiska kombinationen av nyanser är:

• röd mittemot orange;
• vitt är mitt emot gult;
• blått är mitt emot grönt.

dock moderna versioner kan målas i andra kombinationer.

Idag kan du hitta Rubiks kuber annan färg och former

Det här är intressant. Rubiks kub finns till och med i en version för blinda. Där finns istället för färgrutor en reliefyta.

Målet med pusslet är att arrangera de små rutorna så att de bildar kanten på en stor kub av samma färg.

Utseendehistoria

Idén om skapande tillhör den ungerska arkitekten Erna Rubik, som faktiskt inte skapade en leksak, men visuellt material för dina elever. Den fyndiga läraren planerade att förklara teorin om matematiska grupper (algebraiska strukturer) på ett så intressant sätt. Detta hände 1974, och ett år senare patenterades uppfinningen som en pusselleksak - framtida arkitekter (och inte bara de) blev så fästa vid den intrikata och färgglada manualen.

Utgivningen av den första serien av pussel var tidsbestämd att sammanfalla med det nya året 1978, men leksaken kom till världen tack vare entreprenörerna Tibor Lakzi och Tom Kremer.

Det här är intressant. Sedan introduktionen har Rubiks kub ("magisk kub", "magisk kub") sålt omkring 350 miljoner exemplar över hela världen, vilket gör pusslet till den mest populära leksaken. För att inte tala om dussintals datorspel, baserat på denna monteringsprincip.

Rubiks kub är en ikonisk leksak i många generationer

På 80-talet blev invånarna i Sovjetunionen bekanta med Rubiks kub, och 1982 organiserades det första världsmästerskapet i hastighetspusselmontering - speedcubing - i Ungern. Sedan bästa resultat var 22,95 sekunder (som jämförelse: ett nytt världsrekord sattes 2017: 4,69 sekunder).

Det här är intressant. Fans av att lösa färgglada pussel är så fästa vid leksaken att enbart snabbmonteringstävlingar inte räcker för dem. Därför i senaste åren pussellösning mästerskap dök upp med ögon stängda, en hand, ben.

Vilka är formlerna för Rubiks kub

Att sätta ihop en magisk kub innebär att ordna alla små delar så att du får ett helt ansikte av samma färg, du behöver använda Guds algoritm. Denna term hänvisar till en uppsättning minimiåtgärder som kommer att lösa ett pussel som har ett begränsat antal drag och kombinationer.

Det här är intressant. Förutom Rubiks kub tillämpas Guds algoritm på sådana pussel som Mefferts pyramid, Taken, Tower of Hanoi, etc.

Eftersom den magiska Rubiks kub skapades som ett matematiskt verktyg, är dess sammansättning upplagd enligt formler.

Att lösa en Rubiks kub bygger på användningen av speciella formler

Viktiga definitioner

För att lära dig att förstå scheman för att lösa ett pussel måste du bli bekant med namnen på dess delar.

1. En vinkel är en kombination av tre färger. I 3 x 3-kuben kommer det att finnas 3 av dem, i 4 x 4-versionen kommer det att finnas 4 osv. Leksaken har 12 hörn.
2. En kant representerar två färger. Det finns 8 av dem i en kub.
3. Mitten innehåller en färg. Det finns 6 av dem totalt.
4. Ansiktena, som redan nämnts, är samtidigt roterande pusselelement. De kallas också "lager" eller "skivor".

Värden i formler

Det bör noteras att monteringsformlerna är skrivna på latin - det här är diagrammen som presenteras allmänt i olika manualer för att arbeta med pusslet. Men det finns också russifierade versioner. Listan nedan innehåller båda alternativen.

1. Framkanten (front eller fasad) är framkanten, vilket är färgen mot oss [F] (eller F - front).
2. Baksidan är ansiktet som är centrerat bort från oss [B] (eller B - baksida).
3. Höger ansikte - ansiktet som är till höger [P] (eller R - höger).
4. Vänster ansikte - ansiktet som är till vänster [L] (eller L - vänster).
5. Bottom Face - ansiktet som är längst ned [H] (eller D - ner).
6. Top Face - ansiktet som är högst upp [B] (eller U - upp).

Fotogalleri: delar av Rubiks kub och deras definitioner

För att förklara notationerna i formlerna använder vi den ryska versionen - det blir tydligare för nybörjare, men för dem som vill gå till den professionella nivån av speedcubing utan det internationella notationssystemet engelska språket inte tillräckligt.

Det här är intressant. Det internationella notationssystemet antas av World Cube Association ( Världskub Association, WCA).

1. De centrala kuberna betecknas i formlerna med en liten bokstav - f, t, p, l, v, n.
2. Vinkel - tre bokstäver enligt namnet på kanterna, till exempel fpv, flni, etc.
3. Versaler F, T, P, L, V, N indikerar de elementära operationerna att rotera motsvarande yta (lager, skiva) på en kub 90° medurs.
4. Beteckningarna F", T", P", L", V", N" motsvarar ytornas rotation 90° moturs.
5. Beteckningarna Ф 2, П 2, etc. indikerar en dubbelrotation av motsvarande yta (Ф 2 = ФФ).
6. Bokstaven C indikerar rotationen av mittskiktet. Prenumerationen anger vilket ansikte som ska ses från för att göra denna sväng. Till exempel, C P - från höger sida, C N - från undersidan, C "L - från vänster sida, moturs, etc. Det är tydligt att C N = C " B, C P = C " L och etc.
7. Bokstaven O är en rotation (varv) av hela kuben runt dess axel. O F - från sidan av framkanten medurs osv.

Att registrera processen (Ф "П") Н 2 (ПФ) betyder: rotera framsidan moturs 90°, samma sak - högerkanten, rotera nederkanten två gånger (det vill säga 180°), rotera högerkanten 90 ° medurs, rotera framkanten 90° medurs.

Okänd

http://dedfoma.ru/kubikubika/kak-sobrat-kubik-rubika-3x3x3.htm

Det är viktigt för nybörjare att lära sig att förstå formler

Som regel rekommenderar instruktionerna för att montera ett pussel i klassiska färger att du håller pusslet med den gula mitten uppåt. Detta råd är särskilt viktigt för nybörjare.

Det här är intressant. Det finns webbplatser som visualiserar formler. Dessutom kan hastigheten på monteringsprocessen ställas in oberoende. Till exempel alg.cubing.net

Hur man löser ett Rubiks pussel

Det finns två typer av scheman:

• för nybörjare;
• för proffs.

Deras skillnad ligger i formlernas komplexitet, såväl som monteringshastigheten. För nybörjare kommer naturligtvis instruktioner som passar deras nivå av pusselfärdighet att vara mer användbara. Men efter träningen kommer de också att kunna vika leksaken på 2–3 minuter.

Hur man löser en vanlig 3 x 3 kub

Låt oss börja med att lösa den klassiska 3 x 3 Rubiks kub med ett 7-stegsdiagram.

Den klassiska versionen av pusslet är 3 x 3 Rubiks kub

Det här är intressant. Den omvända processen som används för att lösa vissa felplacerade kuber är den omvända sekvensen av åtgärden som beskrivs av formeln. Det vill säga formeln måste läsas från höger till vänster, och lagren måste roteras moturs om direkt rörelse specificerades, och vice versa: direkt om motsatsen beskrivs.

Steg-för-steg monteringsinstruktioner

1. Vi börjar med att montera korset på överkanten. Vi sänker den önskade kuben genom att rotera motsvarande sidoyta (P, T, L) och för den till framsidan med hjälp av operationen H, N" eller H 2. Vi avslutar borttagningssteget med en spegelrotation (omvänd) av samma sidoyta, vilket återställer den ursprungliga positionen för den drabbade revbenskuben i det övre lagret. Efter detta utför vi operation a) eller b) i det första steget. Om a) kuben har nått framsidan så att färgen på dess framsida sammanfaller med färgen på fasaden. I fall b) måste kuben inte bara flyttas till toppen, utan också vikas ut , så att den är korrekt orienterad och faller på plats.

   Samlar det översta linjekorset

2. Den önskade hörnkuben hittas (har färgerna på ytorna F, B, L) och, med samma teknik som beskrivs för det första steget, förs den till det vänstra hörnet av den valda framsidan (eller gul). Det finns tre möjliga orienteringar för denna kub. Vi jämför vårt fall med figuren och tillämpar en av operationerna i det andra steget a, beat c. Prickarna på diagrammet markerar platsen där den önskade kuben ska hamna. Vi hittar de återstående tre hörnkuberna på kuben och upprepar den beskrivna tekniken för att flytta dem till sina platser på ovansidan. Resultat: det översta lagret har valts. De två första stegen orsakar nästan inga svårigheter för någon: du kan ganska enkelt övervaka dina handlingar, eftersom all uppmärksamhet ägnas åt ett lager, och vad som görs i de återstående två är inte alls viktigt.

   Välja det översta lagret

3. Vårt mål: att hitta den önskade kuben och först ta ner den till framsidan. Om den är i botten, vrid helt enkelt på den nedre kanten tills den matchar färgen på fasaden, och om den är i mellanskiktet måste du först sänka den med någon av operationerna a) eller b), och sedan matcha den i färg med färgen på fasadkanten och utför det tredje steget operationen a) eller b). Resultat: två lager samlas. Formlerna som ges här är spegelformler i ordets fulla bemärkelse. Du kan tydligt se detta om du placerar en spegel till höger eller vänster om kuben (kanten vänd mot dig) och gör någon av formlerna i spegeln: vi kommer att se den andra formeln. Det vill säga, operationer med front-, botten-, topp- (ej inblandad här) och bakre (också inte involverade) ansikten ändrar sitt tecken till det motsatta: det var medurs, det blev moturs och vice versa. Och vänster sida ändras från höger och ändrar följaktligen rotationsriktningen till motsatt.

   Vi hittar den önskade kuben och tar ner den till framsidan

4. Målet uppnås genom operationer som flyttar sidokuberna på en yta utan att i slutändan störa ordningen i samlade lager. En av processerna som låter dig välja alla sidoytor visas i figuren. Den visar också vad som händer med de andra kuberna i ansiktet. Genom att upprepa processen och välja en annan framsida kan du sätta alla fyra kuberna på plats. Resultat: Revbensbitarna är på plats, men två av dem, eller till och med alla fyra, kan vara felaktigt orienterade. Viktigt: innan du börjar köra den här formeln, titta på vilka kuber som redan finns på plats - de kan vara felaktigt orienterade. Om det inte finns någon eller en, försöker vi rotera den övre ytan så att de två som finns på två intilliggande sidoytor (fv+pv, pv+tv, tv+lv, lv+fv) faller på plats, varefter vi orienterar oss kuben så här , som visas i figuren, och kör formeln som ges i detta skede. Om det inte är möjligt att kombinera delarna som hör till angränsande ytor genom att rotera den övre ytan, utför vi formeln för valfri position av kuberna på den övre ytan en gång och försöker igen genom att rotera den övre ytan för att sätta på plats 2 delar placerade på två intilliggande sidoytor.

   Det är viktigt att kontrollera kubernas orientering i detta skede

5. Vi tar hänsyn till att den utvikta kuben måste vara på höger sida, i figuren är den markerad med pilar (pv-kub). Figurerna a, b och c visar möjliga fall av arrangemang av felaktigt orienterade kuber (markerade med prickar). Med hjälp av formeln i fall a), utför vi en mellanrotation B" för att föra den andra kuben till höger sida, och en slutlig rotation B, som kommer att återföra den övre ytan till sin ursprungliga position, i fall b) en mellanrotation B 2 och den sista även B 2, och i fall c) måste mellanrotation B utföras tre gånger, efter att varje kub har vänts, och även avslutad med rotation B. Många människor är förvirrade av det faktum att efter den första delen av process (PS N) 4, den önskade kuben vecklas ut som den ska, men ordningen i de sammansatta lagren störs. förvirrande och gör att vissa människor kastar den nästan färdiga kuben halvvägs. Efter att ha utfört en mellansväng, utan att vara uppmärksam på "brottet" ” av de nedre lagren utför vi operationer (PS N) 4 med den andra kuben (den andra delen av processen), och allt faller på plats. Resultat: korset är monterat.

   Resultatet av denna etapp kommer att bli ett sammansatt kors

6. Vi sätter hörnen på den sista ytan på plats med en 8-stegsprocess som är lätt att komma ihåg - framåt, omarrangera de tre hörnbitarna i medurs riktning, och bakåt, omarrangera de tre kuberna i en moturs riktning. Efter det femte steget kommer som regel minst en kub att sitta på sin plats, om än i fel riktning. (Om ingen av hörnkuberna är på sin plats efter det femte steget, tillämpar vi någon av de två processerna för vilka tre kuber som helst, varefter exakt en kub kommer att vara på sin plats.). Resultat: Alla hörnkuber är på plats, men två (eller kanske fyra) av dem kan vara felaktigt orienterade.

   Hörnkuber sitter på plats

7. Vi upprepar sekvensen av varv PF"P"F många gånger. Vi roterar kuben så att kuben vi vill expandera är i det övre högra hörnet av fasaden. En 8-varvsprocess (2 x 4 varv) kommer att vrida den 1/3 varv medurs. Om kuben ännu inte har orienterat sig, upprepar vi 8-draget igen (i formeln reflekteras detta av indexet "N"). Vi uppmärksammar inte det faktum att de nedre lagren kommer att bli oordnade. Figuren visar fyra fall av felaktigt orienterade kuber (de är markerade med prickar). I fallet a) krävs ett mellanvarv B och ett sista sväng B, i fallet b) - ett mellanliggande och sista sväng B 2, i fallet c) - utförs sväng B efter att varje kub har vridits till korrekt orientering, och den sista varv B 2, i fall d) - mellanliggande rotation B utförs också efter att varje kub har vridits till rätt orientering, och den sista i detta fall kommer också att vara rotation B. Resultat: den sista ytan är monterad.

   Möjliga fel visas med prickar

Formler för att korrigera placeringen av kuber kan visas enligt följande.

Formler för att korrigera felaktigt orienterade kuber i det sista steget

Kärnan i Jessica Friedrich-metoden

Det finns flera sätt att lägga pusslet, men ett av de mest minnesvärda är det som utvecklats av Jessica Friedrich, professor vid University of Binghamton (New York), som utvecklar tekniker för att dölja data i digitala bilder. Medan hon fortfarande var tonåring blev Jessica så intresserad av kuben att hon 1982 blev världsmästare i speedcubing och sedan övergav hon inte sin hobby och utvecklade formler för att snabbt sätta ihop en "magisk kub". Ett av de mest populära alternativen för att vika en kub kallas CFOP - efter de första bokstäverna i de fyra monteringsstegen.

Instruktion:

1. Vi monterar ett kors på den övre ytan, som består av kuber på kanterna på bottenytan. Detta stadium kallas Cross.
2. Vi monterar botten- och mellanskikten, det vill säga ansiktet på vilket korset är beläget, och mellanskiktet, bestående av fyra sidodelar. Namnet på detta steg är F2L (de första två lagren).
3. Vi monterar den återstående kanten, utan att uppmärksamma det faktum att inte alla delar är på plats. Scenen heter OLL (Orient den sista lager), vilket översätts till "orienteringen av det sista lagret."
4. Den sista nivån - PLL (Permute the last layer) - består av korrekt placering av kuberna i det översta lagret.

Videoinstruktioner för Friedrich-metoden

Metoden som föreslogs av Jessica Friedrich var så omtyckt av speedcubers att de mest avancerade amatörerna utvecklar sina egna metoder för att påskynda monteringen av vart och ett av stegen som författaren föreslagit.

Video: påskynda monteringen av korset

Video: montering av de två första lagren

Video: arbeta med det sista lagret

Video: sista monteringsnivån av Friedrich

2 x 2

En 2 x 2 Rubiks kub eller mini Rubiks kub viks också i lager, med början från bottennivån.

Mini cube är en lätt version av det klassiska pusslet

Nybörjarinstruktioner för enkel montering

1. Vi monterar det nedre lagret så att färgerna på de fyra sista kuberna matchar, och de återstående två färgerna är desamma som färgerna på de intilliggande delarna.
2. Låt oss börja organisera det översta lagret. Observera att målet i detta skede inte är att matcha färgerna, utan att sätta kuberna på sina platser. Vi börjar med att bestämma färgen på toppen. Allt är enkelt här: det här kommer att vara färgen som inte dök upp i det nedre lagret. Rotera någon av de översta kuberna så att den kommer till den position där elementets tre färger skär varandra. Efter att ha fixerat vinkeln arrangerar vi de återstående elementen. För detta använder vi två formler: en för att ändra diagonala kuber, den andra för närliggande.
3. Vi kompletterar det översta lagret. Vi utför alla operationer i par: vi roterar ett hörn och sedan det andra, men i motsatt riktning (till exempel den första medurs, den andra moturs). Du kan arbeta med tre vinklar samtidigt, men i det här fallet kommer det bara att finnas en kombination: antingen medurs eller moturs. Mellan rotationerna av hörnen, rotera den övre kanten så att hörnet som bearbetas är i det övre högra hörnet. Om vi ​​arbetar med tre hörn, placera sedan det korrekt orienterade längst bak till vänster.

Formler för roterande vinklar:

• (VFPV · P"V"F")² (5);
• V²F·V²F"·V"F·V"F"(6);
• VVF² · LFL² · VLV² (7).

Så här roterar du tre hörn samtidigt:

• (FVPV"P"F"V")² (8);
• FV·F"V·FV²·F"V² (9);
• V²L"V"L²F"L"F²V"F" (10).

Fotogalleri: 2 x 2 kubmontering

Video: Friedrich-metoden för 2 x 2 kub

Samla de svåraste versionerna av kuben

Dessa inkluderar leksaker med ett antal delar från 4 x 4 och upp till 17 x 17.

L - rotation av vänster kant
R - rotation av höger kant
U - rotation av toppytan
D - rotation av underkanten
F - rotation av framsidan
B - rotation av baksidan (baksidan).

Små bokstäver indikerar kubens inre ytor - r, l, u, b, f, d.
Alla varv med sådana beteckningar görs i 90 grader. medurs.

" - ett streck efter bokstaven betyder att rotationen är riktad MOTURS. Till exempel - U", L", R"...
Siffrorna 2 eller 3 framför den stora bokstaven anger antalet sidoytor som kan roteras samtidigt.
Till exempel - 2L, 3R, 2U, etc... medurs, och följaktligen 2L", 3R", 2U", etc. moturs.

Siffrorna 2 eller 3 framför den lilla bokstaven indikerar serienumret på den inre yta som roteras.
Siffran 2 efter en bokstav betyder att ansiktet roteras två gånger, det vill säga 180 grader.
Till exempel:
2L2 - betyder att de två vänstra ytorna roteras 180 grader medurs.
3R"2 - rotera de tre högra sidorna 180 grader moturs.

F" - rotera en framsida moturs

U2 - rotera en toppsida medurs 90 grader

2B" - rotera två baksidor moturs

3D2 - rotera de tre undersidorna 180 grader medurs.

Du måste vända kanten mot dig för att orientera dig i rotationsriktningen - medurs eller moturs.

Samtidig rotation av flera inre ytor indikeras med siffrorna 2-3, till exempel - 2-3l eller 2-3r.

Steg 3. Montering av de sista revbenen.

Du har gått igenom steg 1 och 2 och har kommit till en situation där alla kanter UTOM TVÅ har monterats, och det är omöjligt att ersätta en omonterad kant för att använda formlerna för steg 2. För att montera de två sista kanterna kommer du att behöver speciella kretsar separat för varje fall.

2R2 B2 U2 2L U2 2R" U2 2R U2 F2 2R F2 2L" B2 2R2		2L" U2 2L" U2 F2 2L" F2 2R U2 2R" U2 2L2
3L" U2 3L" U2 F2 3L" F2 3R U2 3R" U2 3L2

Formlerna för en 4x4-kub kan också tillämpas på en 6x6-kub i detta skede.

Steg 4. Slutmontering och pariteter.

Då är allt enkelt, vi monterar det som en 3x3 kub. Men när man monterar det sista lagret (korset), kan icke-standardiserade situationer som kallas pariteter uppstå. Vilket inte kan hända i en 3x3-kub, men liknande situationer uppstår i en 4x4-kub.

3R2 B2 U2 3L U2 3R" U2 3R U2 F2 3R F2 3L" B2 3R2		2-3r2 U2 2-3r2 3U2 2-3r2 2-3u2

Du kan också se alla de sista stegen av monteringen, inklusive pariteter, i videon.

Steg 1. Monteringscenter.

I det första steget måste du samla mitten på varje sida av 6x6-kuben (Fig. 1). Mitten är de 16 delarna av samma färg i mitten av varje ansikte. Att samla de första fyra centren är enkelt och intressant; för detta är det inte alls nödvändigt att känna till formlerna, det räcker för att förstå de grundläggande principerna. Men de återstående två centren är lättare och snabbare att samla in med formler. Vrid de yttre kanterna för att placera mittelementen som du vill byta. Du måste ordna om de mellersta kuberna sinsemellan. Placera de nödvändiga kuberna mittemot varandra och fyll i lämplig formel. I det här fallet kommer de tidigare monterade elementen i de återstående centren inte att störas.

Och glöm inte att mitten i en 6x6 kub inte är strikt fixade! De måste placeras utifrån hörnelementen, enligt deras färger, och detta måste göras från första början.

3r U" 2L" U 3r" U" 2L		2R U" 3l" U 2R" U" 3l
2R U 2R" U 2R U2 2R"		3r U 3r" U 3r U2 3r"
3r U 3l" U" 3r" U 3l

Att samla de första fyra centren är enkelt och intressant; för detta är det inte alls nödvändigt att känna till formlerna, det räcker för att förstå de grundläggande principerna.

Du kan också se hela det första steget av monteringen i videon.

Steg 2. Montering av revbenen.

I det andra steget måste du samla de fyra kantelementen i kuben. Startpositionerna innan formlerna tillämpas anges i figurerna. Korset indikerar kantpar som ännu inte har sammanfogats och kommer att påverkas under appliceringen av formeln. Tillämpningen av formlerna påverkar inte alla andra tidigare insamlade kanter och centra. Överallt i figurerna antas det att gult är framsidan (framkanten), rött är toppen. Du kan ha en annan placering av centra - det spelar ingen roll.

Resultatet ska uppnås i det andra steget.

r U L" U" r"		3r U L" U" 3r"
3l" U L" U" 3l		l" U L" U" l

Det är viktigt att förstå idén med detta stadium. Alla formler består av 5 steg. Steg 1 är att alltid rotera ytorna (höger eller vänster) för att rikta in 2 kantelement. Steg 2 är alltid att vända toppen. Var du ska vända toppen beror på vilken sida det finns en omonterad kant, som du byter ut i stället för den sammanfogade i steg 1. På bilderna och i dessa formler är denna kant till vänster, men den kan också vara på höger. Steg 3 är alltid en vridning av en höger- eller vänsterkant så att istället för en sammanfogad kant, byt ut en ofogad kant. Steg 4 och 5 är omkastningar av steg 2 och 1 för att återställa kuben till sitt ursprungliga tillstånd. Så - de dockade, lade det åt sidan, bytte ut det omonterade och lämnade tillbaka det.
För en mer visuell demonstration, se videon.

Pusslet, uppfunnit som ett visuellt hjälpmedel för algebraisk teori, fängslade oväntat hela världen. I decennier nu har människor som är långt ifrån högre matematik passionerat kämpat med ett komplext och spännande problem. Magic Cube är ett utmärkt verktyg för att utveckla logiskt tänkande och minne. För dem som först undrade hur man löser en Rubiks kub, kommer diagram och kommentarer att hjälpa till att behålla entusiasmen och kanske upptäcka speedcubingvärlden.

De sex sidorna av pusslet har specifika färger och deras ordning, patenterad av uppfinnaren. Många förfalskningar ger sig ofta bort just på grund av deras ovanliga färger eller deras position i förhållande till varandra. Pedagogiska diagram och beskrivningar använder alltid standardfärgscheman. Det är ganska lätt för nybörjare att bli förvirrade i förklaringarna om de använder en tärning med ett annat färgschema.

Färger på motsatta ansikten: vit - gul, grön - blå, röd - orange.

Varje sida består av flera kvadratiska element. Baserat på deras antal särskiljs typerna av Rubiks kuber: 3*3*3 (den första klassiska versionen), 4*4*4 (den så kallade "Rubik's Revenge"), 5*5*5 och så vidare.

Den första modellen som monterades av Ernő Rubik bestod av 27 träkuber, identiskt målade i sex färger och staplade ovanpå varandra. Uppfinnaren tillbringade en månad med att försöka gruppera dem så att ytorna på en stor kub bestod av rutor av samma färg. Det tog ännu mer tid att utveckla mekanismen som höll ihop alla element.

En modern Rubiks kub av klassisk design består av följande element:

• Centrum är delar som är orörliga i förhållande till varandra, fixerade på kubens rotationsaxlar. De vänder sig mot användaren med endast en färgad sida. De sex centran bildar faktiskt spegelpar i färgschemat.
• Revben är rörliga element. Användaren ser två färgade sidor av varje kant. Färgkombinationerna här är också standard.
• Hörn är åtta rörliga element placerade vid kubens hörn. Var och en av dem har tre färgade sidor.
• Fästmekanismen är ett kors av tre styvt fixerade axlar. Det finns en alternativ mekanism som ser ut som en sfär. Den används i hastighets- eller multielementkuber. Utformningen av kuber med ett jämnt antal element på ytorna är särskilt komplex - det är ett system av sammankopplade klickmekanismer, ibland kombinerat med ett kors. Det finns magnetiska mekanismer för professionella hastighetskuber.

Spelet med en Rubiks kub är att, med hjälp av en rörlig mekanism, omarrangeras de färgade elementen på ansiktena och försöker sättas ihop i den ursprungliga ordningen.

Pusselfans tävlar om att lösa det mot klockan. Förutom manuell skicklighet kräver detta att man lär sig, kommer ihåg och att hundratals kombinationer av färgade element och handlingar görs automatiskt. Denna ovanliga sport kallas speedcubing.

Speedcuber-turneringar hålls regelbundet och rekord uppdateras. Nya horisonter för prestationer öppnas hela tiden. Som en del av turneringarna hålls tävlingar i att montera blindt, med en hand, med ben och så vidare.

Den nyaste hobbyn är att spela patiensspel (mönster) på kuber.

Strukturen på Rubiks kub och namnen på rotationer

För att beskriva manipulationer med ett pussel, registrera lösningsmönster, rörelser av element i förhållande till varandra, och helt enkelt för att underlätta kommunikationen, skapades ett rotationsspråk. Den ger bokstavsbeteckningar för varje ansikte och hur det kan roteras.

Pusslets sidor anges med versaler.

I ryskspråkiga manualer för att lösa en Rubiks kub används initialbokstäverna i ryska namn:

• F - från "fasad";
• T - från "baksidan";
• P - från "höger";
• L - från "vänster";
• B - från "överst";
• N – från "botten".

I världssamfundet används initialbokstäverna i namnen på ansikten på engelska.

Beteckningar som accepteras av WCA (World Cube Association):

• R – från höger;
• L – från vänster;
• U – uppifrån;
• D – nerifrån;
• F – framifrån;
• B – bakifrån.

Det centrala elementet heter samma namn som ansiktet (R, D, F och så vidare).

Kanten gränsar till två ansikten, dess namn består av två bokstäver (FR, UL, och så vidare).

Vinkeln beskrivs följaktligen med tre bokstäver (till exempel FRU).

Grupperna av element som utgör mellanlagren mellan ansiktena har också sina egna namn:

• M (från mitten) – mellan R och L.
• S (från stående) – mellan F och B.
• E (från ekvatorial) – mellan U och D.

Rotationen av ansikten beskrivs av bokstäverna som namnger ansikten och ytterligare ikoner.

• Apostrof "'" indikerar att ansiktet eller lagret roteras moturs.
• Siffran 2 indikerar en upprepning av rörelsen.

Möjliga handlingar med ett ansikte, till exempel med det rätta:

• R – medurs rotation;
• R’ – rotation moturs.
• R2 – dubbelrotation, oavsett i vilken riktning, eftersom kanten endast har fyra möjliga positioner.

För att bestämma vilken riktning du ska vända ansiktet måste du föreställa dig en urtavla på den och styras av rörelsen av en imaginär hand.

Rotation av motsatta ytor "medurs" är motroterande.

Rörelserna i mellanlagren är bundna till de yttre kanterna:

• Lager M roterar i samma riktningar som L.
• Lager S – som F.
• Lager E - som D.

En annan viktig beteckning på "w" är den samtidiga rotationen av två intilliggande lager. Till exempel Rw – samtidig rotation av R och M.

Rotationer av hela kuben kallas interceptions. De utförs i tre plan, det vill säga längs tre koordinataxlar: X, Y, Z.

• x och x’ är rotationer längs hela kubens X-axel. Rörelserna sammanfaller med den högra sidans rotationer.
• y och y’ – rotationer av kuben längs Y-axeln. Rörelserna sammanfaller med rotationerna på toppytan.
• z och z’ – rotation av kuben längs Z-axeln. Rörelsen sammanfaller med rotationen av framsidan.
• x2, y2, z2 – beteckningar på dubbla skärningar längs den angivna axeln.

Förutom allmänt accepterade beteckningar är monteringsmanualerna fulla av slang, namn på tekniker, tekniker, algoritmer, mönster och figurer på kuben, populära bland speedcubers och så vidare. Inte mindre efterfrågade är schematiska beskrivningar av algoritmer som endast använder pilar. Ju mer erfarenhet du får av att lösa ett pussel, desto lättare är det att förstå beskrivningarna och förklaringarna, många saker börjar uppfattas intuitivt.

• Kepsen är färgade element samlade på ena sidan av kuben. Att sätta ihop ett pussel är detsamma som att sätta ihop alla sex hattarna.
• Bälte - färgade element i anslutning till hatten. Hatten kan monteras på ett sådant sätt att bältet består av spridda färgade fragment, det vill säga hörn- och ribbelementen är inte på sina ställen.
• Ett kors är en figur på en hatt gjord av fem fragment av samma färg. Montering börjar ofta med konstruktion av ett kors. Det finns inga tydliga riktlinjer här. Detta steg ger den största flexibiliteten och kräver lite eftertanke. När krysset är klart återstår bara att följa de memorerade algoritmerna.
• Vänd - vrida ett hörn eller en kant på ett ställe i förhållande till mitten; denna åtgärd kräver användning av speciella algoritmer.

Schema och stadier för att lägga ett pussel för nybörjare

Schema för nybörjare hjälper dig att lära dig och spara dina nerver samtidigt som du löser en hopplöst förvirrad kub, känner logiken i rörelser och utarbetar de enklaste algoritmerna.

Innan du utför någon åtgärd måste du inspektera kuben. Vid tävlingar avsätts 15 sekunder för "förbesiktning". Under denna tid måste du hitta element av samma färg som kommer att sättas ihop till ett "huvud" i det första skedet. Traditionellt börjar man med den vita sidan, vilket innebär att de flesta manualer antar att U:et är vitt. "Flerfärgade" speedcubers kan starta monteringen från vilken sida som helst och mentalt återuppbygga alla färdiga algoritmer.

Rubiks kub 2x2

"Mini kub" består av 8 hörnelement. I det första steget monteras ett lager med fyra hörn. I det andra steget placeras de återstående hörnen på sina ställen, men de kan vändas upp och ner, det vill säga de färgade elementen kommer inte att vara på sina kanter. Allt som återstår är att vända dem åt rätt håll.

• Med "bang-bang"-algoritmen kan du flytta hörnelementet och orientera det korrekt. Om du gör denna sekvens av åtgärder sex gånger i rad, kommer kuben att återgå till sin ursprungliga position. Således, om en kub blandas, måste du applicera den 1 till 5 gånger för att placera elementet korrekt. Algoritmpost: RUR'U'.
• När ett lager är monterat måste du vända kuben med det andra lagret uppåt. Flytta detta lager i valfri riktning, sätt ett av hörnen på plats. Därefter tillämpas en algoritm som låter dig byta två intilliggande element - de högra och vänstra hörnen på framsidan. Handlingssekvensen är som följer: URU'L'UR'U'LU.
• När alla hörn är på plats vänds de (vänds) med "bang-bang"-algoritmen. I detta skede är det viktigt att inte fånga upp kuben.

Hur man löser en 3x3 Rubiks kub

1. Konstruera ett "vitt kors" genom att dra ihop 4 kanter med vita klistermärken runt en vit mitt.
2. Kombinera de färgade mitten av sidorna R, L, U, D med motsvarande kanter på det "vita korset".
3. Placera hörnen med vita klistermärken på sina ställen. Med hjälp av R'D'RD-algoritmen, upprepad upp till fem gånger, kommer hörnen att vändas till rätt position.
4. För att placera kanterna på mittskiktet på sina ställen måste du avlyssna kuben - y2. Välj revbenet utan den gula klistermärken. Rikta in den med ett centrum som matchar färgen på en av sidorna. Använd formler och flytta kanten till mittskiktet: Kanten sänks med en förskjutning till vänster: U’L’ULUFU’F’. Kanten går ner med ett skift till höger: URU’R’U’F’UF. Om ett element är på plats men inte roterat korrekt, används dessa algoritmer igen för att flytta det till det tredje lagret och installera om det.
5. Utan att fånga upp kuben, samla ett gult kors på locket på det tredje lagret, upprepa algoritmen: FRUR'U'F'.
6. Rikta in kanterna på det sista lagret med sidorna korrekt, som gjordes för det första korset. De två ribborna snäpper lätt på plats. De andra två måste bytas. Om de är mitt emot varandra: RUR’URU2R’. Om på intilliggande sidor: RUR’URU2R’U.
7. Placera hörnen på den sista ytan i rätt positioner. Om ingen av dem är på rätt plats, använd formeln URU'L'UR'U'L. Ett av elementen kommer att passa korrekt. Ta tag i kuben i denna vinkel mot dig; det kommer att vara den övre högra på framkanten. Flytta de återstående hörnen moturs URU'L'UR'U'L eller omvänt U'L'URU'LUR'. I detta skede kommer alla insamlade områden att byggas om, det kommer att verka som att något har gått fel. Det är viktigt att se till att kuben inte vänder och mitten av F inte rör sig i förhållande till användaren. Kombinationen av drag måste upprepas upp till 5 gånger.
8. Hörnelementen kan behöva roteras, så att de färgade delarna riktas in på rätt sätt med resten av kanterna. För att vika upp (vända) dem används den första formeln: R’D’RD. Det är viktigt att inte fånga upp kuben så att F och U inte ändras.

Rubiks kub 4x4

Pussel med mer än tre element på en kant erbjuder ett mycket större antal kombinationer.

De "jämna" alternativen är särskilt svåra, eftersom de inte har ett styvt fixerat centrum, vilket hjälper till att navigera i det klassiska pusslet.

För 4*4*4 är cirka 7,4*1045 elementpositioner möjliga. Det var därför det kallades "Rubiks hämnd" eller Master Cube.

Ytterligare beteckningar för inre lager:

• f – inre frontal;
• b – inre baksida;
• r – inre höger;
• l – inre vänster.

Monteringsalternativ: lager för lager, från hörn eller förminskning till formen 3*3*3. Den sista metoden är den mest populära. Först monteras fyra centrala element på varje yta. Därefter justeras revbensparen och slutligen ställs vinklarna in.

• När du monterar centrala element måste du komma ihåg vilka färger som är motsatta i par. Algoritm för att byta element från mitten quad: (Rr) U (Rr)’ U (Rr) U2 (Rr)’ U2.
• Vid montering av ribborna roterar endast ytterkanterna. Algoritmer: (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)’. I de flesta fall kan ribborna monteras intuitivt. När det bara finns två kantelement kvar: (Dd) R F’ U R’ F (Dd)’ – för att installera dem sida vid sida, U F’ L F’ L’ F U’ – för att byta dem.
• Därefter används kubformlerna 3*3*3 för att ordna om och rotera hörnen.

Komplexa fall som kräver en speciallösning är pariteter. Deras formler löser inte problemet, utan slår ut element ur en återvändsgränd situation, vilket ger pusslet en form som kan lösas med vanliga algoritmer.

• Två intilliggande kantelement i fel orientering: r2 B2 U2 l U2 r’ U2 r U2 F2 r F2 l’ B2 r2.
• Motstående par av kantelement i fel orientering: r2 U2 r2 (Uu)2 r2 u2.
• Par av kantelement i vinkel mot varandra, i fel orientering: F’ U’ F r2 U2 r2 (Uu)2 r2 u2 F’ U F.
• Det sista lagrets hörn är felplacerade: r2 U2 r2 (Uu)2 r2 u2.

Snabb montering av ett 5x5 pussel

Montering består av att få den till en klassisk look. Först sätts 9 centrala fragment på varje mössa och tre ribbelement ihop. Det sista steget är placeringen av hörn.

Ytterligare beteckningar:

• u – inre övre kant;
• d – inre nedre kant;
• e – innerkant mellan topp och botten;
• (två ytor inom parentes) – samtidig rotation.

Monteringen av de centrala elementen är enklare än i föregående fall, eftersom det finns styvt fixerade färgpar.

• I det första skedet kan svårigheter uppstå om du behöver byta element på intilliggande ytor. Om de är åtskilda av ett kantelement: (Rr) U (Rr)’ U (Rr) U2 (Rr)’. Om de finns på de inre centrala lagren: (Rr)’ F’ (Ll)’ (Rr) U (Rr) U’ (Ll) (Rr)’.
• Kombinationen av kantelement är intuitiv, den påverkar inte de sammansatta centrumen: (Ll)’ U L’ U’ (Ll); (Ll)’ U L2 U’ (Ll); (Rr) U'RU (Rr)'; (Rr) U' R2 U (Rr)'. Den enda svårigheten är att montera de två sista ribborna.

Formler för pariteter:

• byt element i lager u och d på kanterna av en sida: (Dd) R F’ U R’ F (Dd)’;
• byt ut kantelementen som finns i mittskiktet på ena sidan: (Uu)2 (Rr)2 F2 u2 F2 (Rr)2 (Uu)2;
• veckla ut dessa element på sina ställen, det vill säga vända: e R F’ U R’ F e’;
• vik ut mellanskiktets ribbelement på plats: (Rr)2 B2 U2 (Ll) U2 (Rr)’ U2 (Rr) U2 F2 (Rr) F2 (Ll)’ B2 (Rr)2;
• byta element i sidoskiktet på ena sidan: (Ll)’ U2 (Ll)’ U2 F2 (Ll)’ F2 (Rr) U2 (Rr)’ U2 (Ll)2;
• fäll tre kantelement på plats samtidigt: F'L'F U' eller U F'L.

Den sista uppgiften är att ordna hörnen enligt principen om en klassisk kub.

Speciella tekniker har utvecklats för att underlätta denna uppgift. En av de populära metoderna bland speedcubers är den gamla Pochmannmetoden.

Monteringen görs inte lager för lager, utan av grupper av element: först alla kanter, sedan hörnen.

Edge RU är en buffertkant. Med hjälp av speciella algoritmer flyttas kuben som upptar denna position till sin plats. Elementet som ersatte det i RU-position flyttas igen, och så vidare, tills alla kanter är på sina platser. Samma sak görs med hörnen. Det speciella med blinda monteringsalgoritmer är att de låter dig flytta ett element utan att blanda resten.

Australiern Felix Zemdegs uppdaterade två gånger världsrekordet för att lösa den klassiska Rubiks kub 2018. I början av året, lämpligast tid 4,6 sekunder, i maj löstes pusslet på 4,22 sekunder.

Den 22-årige idrottaren har flera andra aktuella rekord från 2015 till 2017:

• 4x4x4 – 19,36 sekunder;
• 5x5x5 – 38,52 sekunder;
• 6x6x6 – 1:20,03 minuter;
• 7x7x7 – 2:06,73 minuter;
• Megaminx – 34,60 sekunder;
• en hand – 6,88 sekunder.

Robotens rekord, registrerat i Guinness rekordbok, är 0,637 sekunder. Det finns redan en fungerande modell som kan lösa en kub på 0,38 sekunder. Dess utvecklare är amerikanerna Ben Katz och Jared Di Carlo.

För barn och vuxna ibland kan uppgiften verka överväldigande hur man löser en 3x3 rubiks kub. Ett diagram med bilder för nybörjare i denna fråga är en av huvudassistenterna.

För att göra allt tydligt och transparent kan du också använda videoinstruktioner. Vi kommer aktivt använda båda dessa hjälpmedel i praktiken så att du äntligen lärt sig hur man löser det eviga problemet med en Rubiks kub.

Du kan lösa en Rubiks kub på olika sätt och metoder. Du kan göra detta i 15 drag, 7 drag eller till och med så många som 20. I många år har alla möjliga smarta människor kämpat för att hitta den optimala lösningen på detta problem. Rubiks kub är trots allt ett mekaniskt pussel som kan lösas ganska logiskt. Allt du behöver är steg-för-steg-instruktion, samt ett litet utbud av logik och tålamod.

Innan du startar själva monteringsalgoritmen bör du lära dig nyckelbegrepp.

Namnet på leksaken talar för sig självt - kuben består av 6 sidor (ansikten), 12 kanter, 8 hörn. Kubens ytor består av 9 små färgade element som kan rotera samtidigt, men bara medurs och moturs. Bokstäver i det ryska alfabetet namnen på ansiktena kommer att anges enligt följande:

F – fasad;

T – bak;

P – höger;

L – vänster;

B - topp;

N – botten.

Många beskrivningar och diagram innehåller beteckningar för kubens ytor på engelska.

Nästa hemlighet med Rubiks kub ligger i arrangemanget av små färgade element.

1. Centrala kuber Bestäm färgen på hela sidan av en Rubiks kub. Vi kommer att kalla dessa kuber i analogi med namnet på ansikten (F, T, P), etc.
2. Kantkuber gränsar till två ytor samtidigt, därför kommer namnet att vara dubbelt (till exempel FP, PV) - beroende på vilka ansikten de interagerar med.
3. Hörnkuber innehåller 3 bokstäver i namnet samtidigt, eftersom de refererar till tre ansikten samtidigt (FPV).

Och en till minihemlighet - när du studerar ansiktsrotationsmönstren kommer bokstäver utan några tillägg att betyda rotera 90 grader medurs, och bokstäver med ett extra tecken ' - moturs.

Efter att ha förstått allt detta symboler, det blir mycket lättare för dig att lösa Rubiks kub och du kommer att göra det korrekt och snabbt. För en förändring kan du också lära dig hur du gör.

Hur man löser en 3x3 Rubiks kub: det enklaste sättet, monteringsschema

Det enklaste och mest pålitliga sättet att montera vår Rubiks kub börjar med bottenkorset. Gör ett kryss på kubens nedre kant och fortsätt till en steg-för-steg-lösning på problemet med hur man löser en 3x3 Rubiks kub: det enklaste sättet, vars diagram ligger precis framför dig.

Och, naturligtvis, den mest förståeliga guiden för att montera en kub är en videolektion med detaljerad beskrivning en erfaren virtuos.

Schema för att montera en 3x3 Rubiks kub för nybörjare i bilder

I de första stadierna av att öva på att lösa en Rubiks kub kommer vi att använda samma korsmetod, men den här gången kommer vi att ha ett kors gjort av färgade kuber på överkanten. Som du förstår väntar höghastighetslösning av Rubiks kub dig framåt, i detta skede du bör lära dig att korrekt bestämma platsen för kanterna och flytta dem i kubens plan.

Det finns olika metoder för att lösa en kub, och Nu måste du lära dig hur du löser en 3x3 Rubiks kub: schemat för nybörjare består av 7 steg. Bilder som beskriver monteringsprocessen finns tillgängliga för varje steg. Du kanske lägger mer tid på det här pusslet än förväntat, men du kommer att lösa ett problem som inte alla på vår planet kan uppnå! Det är värt svetten.

Förresten, den sista världsrekord för att lösa en rubiks kub sattes till hastighet på 4,73 sekunder. Och den tillhörde den australiensiske studenten Felix Zemdegs, som besegrade den tidigare rekordhållaren med bara 0,01 sekunder. Vi har ingen brådska i den här frågan, så vi studerar instruktionerna noggrant och börjar montera det första lagret.

Principen att sätta ihop en Rubiks kub från startkorset inte så komplicerat. Här är det nödvändigt att korrekt studera kanternas placering. Och då är det en fråga om teknik, som man säger. Vi har redan gått igenom de grundläggande koncepten och reglerna för att montera en Rubiks kub för dummies.

Vi är säkra på att diagrammet för att montera en 3x3 Rubiks kub för nybörjare i bilder hjälpte dig att sätta ditt eget rekord och i ytterligare försök kommer du att minska tiden till ett minimum.

Om alla dessa steg och formler verkade komplicerade och förvirrande för dig, föreslår vi att du tittar på videon, som visar hela processen i detalj med exemplet med en virtuell Rubiks kub.

3x3 Rubiks kubformler: beräkna drag

Om du tror att tidigare metoder för att lösa den ökända kuben var avsedda uteslutande för dumma människor, fånga några formler.