牙克石魔方組

牙克石魔方組

牙克石魔方組是為了讓更多人喜歡魔方,會玩魔方。

基本介紹

  • 中文名:魔方
  • 外文名:Rubik's Cube
  • 別名:魔術方塊
  • 發明時間:1974
  • 發明人:厄爾諾·魯比克
  • 組織名稱:牙克石魔方組
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魔方,英文名為Rubik's Cube,又叫魔術方塊,也稱魯比克方塊。是匈牙利布達佩斯建築學院厄爾諾·魯比克教授在1974年發明的。三階魔方系由富有彈性的硬塑膠製成的6面正方體,共有26塊小立方體。
魔方與中國人發明的“華容道”,法國人發明的“獨立鑽石”一塊被稱為智力遊戲界的三大不可思議。而魔方受歡迎的程度更是智力遊戲界的奇蹟。

魔方簡介

魔方,也稱魯比克方塊,台灣稱為魔術方塊,香港稱為扭計骰,英文名為:Rubik's Cube。是一種娛樂玩具,當初厄爾諾·魯比克(Erno Rubik)教授發明魔方,僅僅是作為一種幫助學生增強空間思維能力的教學工具。但要使那些小方塊可以隨意轉動而不散開,不僅是個機械難題,這牽涉到木製的軸心,座和榫頭等。直到魔方在手時,他將魔方轉了幾下後,才發現如何把混亂的顏色方塊復原竟是個有趣而且困難的問題。魯比克就決心大量生產這種玩具。魔方發明後不久就風靡世界,人們發現這個小方塊組成的玩意實在是奧妙無窮。三階魔方是由富有彈性的硬塑膠製成的正方體。核心是一個軸,並由26(中間一層為8塊,其餘兩層各9塊)個小正方體組成。包括中心方塊有6個,固定不動,只有一面有顏色。邊角方塊(角塊)有8個(3面有色)可轉動。邊緣方塊(棱塊)12個(2面有色)亦可轉動。此外除三階魔方外還有二階、四階至十三階,近代新發明的魔方越來越多,它們造型不盡相同,但都是趣味無窮。

組織簡介

牙克石魔方組,為了魔方而努力!
組織座右銘:If you work hard, you are a Rubik's cube master!

重要事件

2013年:牙克石魔方組成立。
2013年6月:牙克石魔方組對外公開。
2014年5月:牙克石魔方組建立了官方網站。

組員名稱

BOSS:愛蘇蘇的好孩子
員工:老魚的故事
員工:奇幻☆magic tricks

上帝之數

將任意三階魔方打亂後,最小還原步數究竟是多少?這一問題困擾了數學家長達三十多年,這個最小還原步數也被稱為“上帝之數”。美國加利福尼亞州科學家近日利用計算機破解了這一謎團,他們證明任意組合的魔方均可以在20步之內還原。上帝之數=20三階魔方有43,252,003,274,489,856,000(約合4.3×10的19次方)種不同的可能組合狀態,但它都能在20步之內還原。

尋找上帝之數

1992 年, 德國數學家科先巴(H. Kociemba) 提出了一種尋找魔方復原方法的新思路。 他發現, 在魔方的基本轉動方式中, 有一部分可以自成系列, 通過這部分轉動可以形成將近 200 億種顏色組合。 利用這 200 億種組合, 科先巴將魔方的復原問題分解成了兩個步驟: 第一步是將任意一種顏色組合轉變為那 200 億種組合之一, 第二步則是將那 200 億種組合復原。 如果我們把魔方復原比作是讓一條汪洋大海中的小船駛往一個固定的目的地, 那么科先巴提出的那兩百億種顏色組合就好比是一片特殊的水域 - 一片比那個固定地點大了 200 億倍的特殊水域。 他提出的兩個步驟就好比是讓小船首先駛往那片特殊水域, 然後從那裡駛往那個固定的目的地。 在汪洋大海中尋找一片巨大的特殊水域, 顯然要比直接尋找那個小小的目的地容易得多, 這就是科先巴的新思路的優越之處。但即便如此, 要用科先巴的方法對 “上帝之數” 進行估算仍不是一件容易的事。 尤其是, 要想進行快速的計算, 最好是將復原那 200 億種顏色組合的最少轉動次數 (這相當於是那片 “特殊水域” 的地圖) 存儲在計算機的記憶體中, 這大約需要 300 兆的記憶體。 300 兆在今天看來是一個不太大的數目, 但在科先巴提出新思路的那年, 普通機器的記憶體連它的十分之一都遠遠不到。 因此直到三年後, 才有人利用科先巴的方法給出了第一個估算結果。 此人名叫里德(M. Reid), 是美國中佛羅里達大學(Unversity of Central Florida) 的數學家。 1995 年, 里德通過計算發現, 最多經過 12 次轉動, 就可以將魔方的任意一種顏色組合變為科先巴那 200 億種組合之一; 而最多經過 18 次轉動, 就可以將那 200 億種組合中的任意一種復原。 這表明, 最多經過 12+18=30 次轉動, 就可以將魔方的任意一種顏色組合復原。
這些計算結果表明, “上帝之數” 不會超過 26。 但是, 所有這些計算的最大優點 - 即利用科先巴的那片 “特殊水域” - 同時也是它們最致命的弱點, 因為它們給出的復原方法都必須經過那片特殊水域。 可事實上, 很多顏色組合的最佳復原方法根本就不經過那片特殊水域, 比如緊鄰目的地, 卻恰好不在特殊水域中的任何小船, 顯然都沒必要象大陸台灣的直航包機一樣, 故意從那片特殊水域繞一下才前往目的地。 因此, 用科先巴的思路得到的復原方法未必是最佳的, 由此對 “上帝之數” 所做的估計也極有可能是高估。
可是, 如果不引進科先巴的特殊水域, 計算量又實在太大, 怎么辦呢? 數學家們決定採取折衷的手段, 即擴大那片特殊水域的 “面積”, 因為特殊水域越大, 最佳復原路徑恰好經過它的可能性也就越大 (當然, 計算量也會有相應的增加)。 2008 年, 研究 “上帝之數” 長達 15 年之久的計算機高手羅基奇 (T. Rokicki) 運用了相當於將科先巴的特殊水域擴大幾千倍的巧妙方法, 在短短几個月的時間內對 “上帝之數” 連續發動了四次猛烈攻擊, 將它的估計值從 25 一直壓縮到了 22。這是當時全世界範圍內的最佳結果。 羅基奇的計算得到了電影特效製作商索尼影像 (Sony Pictures Imageworks) 的支持, 這家曾為 “蜘蛛人” 等著名影片製作特效的公司向羅基奇提供了相當於 50 年不停歇計算所需的計算機資源。
2010年7月,美國加利福尼亞州科學家利用計算機破解了這一謎團,研究人員證明任意組合的魔方均可以在20步之內還原,“上帝之數”正式定為20

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