Scuba

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 7 februari 2022; kontroller kräver 10 redigeringar .

Skewb är ett  mekaniskt pussel i stil med Rubiks kub och Mefferts pyramid , bestående av delar som roterar och ändrar sin position. Det är nära besläktat med Meffert-pyramiden och tetraedrarna. Den enda skillnaden är att det finns ytterligare 4 hörnelement som inte fanns i pyramiden, eller så var de nollstorlek. Med andra ord är en skewb en Jings-pyramid (som är en pyramid med 4 ytterligare detaljer i mitten), gjord i form av en kub. Mefferts kubpyramid är ett annat pussel som kallas en cubominx (om snitten är raka) eller en murgrönakub (om snitten är böjda/hyperboliska).

Namnet på pusslet kommer från de engelska orden skew (curved) och cube (cube). The Scube uppfanns av den engelska journalisten Tony Durham, och kallades ursprungligen Cube Pyraminx. Douglas Hofstadter myntade ordet "skewb", som först användes i en Scientific American-artikel från juli 1982.

Beskrivning

Till skillnad från Rubiks kub, där rotationen sker med sex axlar parallella med kubens ytor, i kuben, sker rotationen med fyra axlar parallella med kubens diagonaler [1] . De rörliga elementen i scuban är åtta trefärgade hörnelement och sex enfärgade fyrkantiga centra. Placeringen av centra i skyuben är inte stabil. Trots sin kubiska form har skuben mer gemensamt med en pyramid än med en Rubiks kub. En vridning sker också parallellt med hörnelementet och utförs 120 grader. Med varje rotation av skuben sker en rörelse av fyra hörnelement och tre centra.

Records

Skube blev den artonde disciplinen inkluderad i listan över officiella World Cube Association den 01/01/2014, och det var från det ögonblicket som fastställandet av tiden för montörerna började. Från och med den 07/09/2022 sattes världsrekordet i ett enda försök, som tillhör Zein Hanani och är 0,81 s, under WCA North American Championship 2022-tävlingen [2] . Världsrekordet i genomsnittlig monteringstid på fem försök (sämsta och bästa försök kasseras) innehas också av Zane Hanani, som genomförde en 1,73s scube vid de nordamerikanska mästerskapen. [3] .

Topp 5 resultat i ett bygge

speedcuber Tid Konkurrens
Zein Hanani 0,81 s WCA North American Championship 2022
Andrew Huang 0,93 s WCA World Championship 2019
Leo Ming-Bedford 0,97 s Selangor Cube Open 2019
Carter Kutsala 1,02 s Minnesota Cube Days 2020
Daniel Wedele Egdal 1,04 s Tårnby Cube Træf 2019 [4]

Topp 5 genomsnitt av 5 byggen

speedcuber Den snabbaste monteringen Konkurrens resultat
Zein Hanani 1,73 s WCA North American Championship 2022 2,04, (4,47), 1,41, (1,38), 1,73
Carter Kutsala 1,86 s Cubetcha A 2021 2,02, (1,32), 1,83, (3,29), 1,73
Zein Hanani 2,01 s North Star Cubing Challenge 2022 (DNF), 1,87, (1,70), 1,72, 2,44
Lukas Burliga 2,03 s CFL Santa Claus Cube Race 2017 2,48, 1,91, 1,71, (1,39), (4,98)
Michal Rzewski 2,13 s III Masovian Open 2019 2,02, 2,33, (1,96), 2,05, (3,51) [5]

Bygga en scube

På grund av den ovanliga rotationen av bitarna ser skevningen ut som ett komplext pussel, men det är det faktiskt inte. Det finns 3 149 280 olika positioner av skewb, vilket är ett relativt litet antal för pussel av denna typ, och datorn kan hitta den optimala lösningsalgoritmen . Från vilken position som helst kan pusslet sättas ihop i maximalt 11 drag, och 90 av de 3 149 280 positionerna kan inte lösas på mindre än 11 ​​drag [6] . I praktiken använder speedcubers bara tre formler för att lägga pusslet, varav två är intuitiva och behövs för att orientera hörnelementen i det första lagret. Den tredje formeln, känd som "fyra" eller "bang-bang" bland speedcubers, används i det andra monteringssteget för att orientera hörnbitarna i det andra lagret och i det tredje steget för att ordna om mitten.

Du kan också samla olika. På grund av det faktum att tetraedern är en polyeder som är dubbel till sig själv, är Jings-pyramiden både roterande ytor och hörn. Skewb, som är Gings kubformade pyramid, är arrangerad på ett sådant sätt att var och en av de två uppsättningarna med 4 hörn alltid stannar på plats. Allt de kan göra är att ändra sin inriktning. Rutorna har samma kanter som i pyraminxen, men av samma färg och utan orientering. De, som inte uppmärksammar de återstående 4 hörnen, kan placeras i fyra till de fyra första hörnen. Eftersom de 4 hörnen alltid kommer att finnas på d-paden kommer de aldrig att ersätta de andra 4. De återstående 4 hörnen förblir också på plats i förhållande till varandra. Det enda som är möjligt är en situation där 4 hörn behöver ändras 2 + 2. För detta används tre "fyror". För att orientera hörnen måste du först rita dem i 3 "fyror", rotera sedan en av dem efter behov, och med de andra 3 "fyrorna" kommer vi att samla alla hörn, och det andra hörnet kommer att ta platsen för de roterade hörnet, som kommer att roteras. Detta görs tills 2 hörn återstår. Med de sista 2 hörnen görs samma vändningsoperation. En av dem sätts i stället för den andra med hjälp av en trippel bang-bang, sedan svänger den åt rätt håll. Och de sista 3 fyrorna kommer att få det sista hörnet att svänga i motsatt riktning, som det ska, och scuben kommer att samlas.

Med andra ord kan skevningen sättas ihop som en pyramid, förutom de 4 sista hörnen, för vilka endast en variant av 2 + 2-permutationen är möjlig, vilket löses med tre fyror. För att orientera hörnen är det nödvändigt att sy dem med tre fyror, vänd dem sedan och återför dem med tre fyror.

Scuba modifieringar

Liksom många gångjärnsförsedda pussel har skewb modifieringar. Eftersom skevningen är nära besläktad med Meffert-pyramidpusslet , kan alla dess modifieringar överföras till skevningen.

Skewb Diamond

Skewb Diamond är en oktaedrisk version av Skewb . Består av 14 rörliga delar: 6 hörn och 8 centrala. Skewb diamanten uppfanns av Uwe Meffert. Alla pusselbitar kan röra sig i förhållande till varandra; när den roteras, verkar den vara "delad" i två lika delar.

För att bestämma antalet möjliga permutationer måste du ta hänsyn till vissa funktioner i skubens rörelse. Positionerna för de fyra ansiktscentrumen bestäms helt av positionerna för de andra fyra centran, och endast jämna permutationer är möjliga, så antalet centrumplatser är bara 4!/2. Centrumets orientering spelar ingen roll.

Endast jämna permutationer av hörnbitarna är möjliga, så antalet möjliga kombinationer är 6!/2. Varje hörn har två möjliga orienteringar (det är omöjligt att ändra deras orientering till 90° utan att bryta pusslet), men orienteringen för det sista hörnet bestäms av de andra 5. Därför är antalet möjliga hörnorienteringar 2 5 .

Därför är antalet permutationer av Skewb Diamond

Skewb Ultimate

Skewb Ultimate (Superior Skewb, ursprungligen kallad Pyraminx Ball) är en dodekaederformad skewb- variant . Detta pussel, liksom Skewb Diamond, uppfanns av Uwe Meffert. De flesta Skewb Ultimate-versionerna är sexfärgade, vilket betyder att motsatta sidor av Skewb har samma färg.

Utåt liknar pusslet en megaminx med en annan form av detaljer. Varje ansikte består av fyra element: två lika och två ojämlika. När den roteras delas scuben på mitten. Pusslet har åtta trefärgade hörnbitar och sex fyrfärgs "mitt"-bitar (de är mycket större).

Vid första anblicken verkar det som att lösa Skewb Ultimate är mycket svårare än andra versioner av Skewb. Men ur en matematisk synvinkel har Skewb Ultimate exakt samma struktur som Skewb Diamond. Mittdelarna i Skewb Diamond matchar hörndelarna i Skewb Ultimate och vice versa. Den enda svårigheten är att hörnbitarna i Ultimate är svårare att orientera rätt.

Bestäm antalet permutationer i pusslet. Eftersom endast jämna permutationer av centra är möjliga, ger detta 6!/2 möjliga kombinationer. Varje centrum har två möjliga orienteringar, även om orienteringen av den sista mittdelen bestäms av de andra delarnas position, vilket ger totalt 2 5 möjliga orienteringar.

Placeringen av de fyra hörnelementen beror på orienteringen av de andra hörnen, och endast jämna permutationer är möjliga. Därför är antalet hörnarrangemang 4!/2. Varje hörnelement har tre möjliga orienteringar, även om orienteringen av det sista hörnet bestäms av positionerna för de andra hörnen, så antalet hörnpermutationer är 3 7 . Orienteringen av de fyra hörnen plus positionen för ett av de andra hörnen bestämmer dock positionen för de återstående tre delarna, så det totala antalet möjliga hörnkombinationer är .

Således är antalet permutationer av Skewb Ultimate:

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Vladimir Hort. Desperata pussel: skyube - sned kub  // Vetenskap och liv . - 2017. - Nr 9 . - S. 108-111 . Arkiverad från originalet den 7 oktober 2017.
  2. ↑ World Cube Association - officiella resultat . Hämtad 21 augusti 2015. Arkiverad från originalet 4 mars 2016.
  3. ↑ World Cube Association - officiella resultat . Hämtad 21 augusti 2015. Arkiverad från originalet 4 mars 2016.
  4. ↑ World Cube Association Official Skewb Ranking Single Arkiverad 4 mars 2016 på Wayback Machine
  5. ↑ World Cube Association Official Skewb Ranking Average Arkiverad 4 mars 2016 på Wayback Machine
  6. ↑ Jaap Scherphuis. Skevb . Jaaps pusselsida. Hämtad 5 oktober 2015. Arkiverad från originalet 29 januari 2021.