علم جویان
 
نويسندگان

برای شروع باید کمی اطلاعاتتان را در مورد مکعب روبیک افزایش دهید.
مکعب روبیک توسط یک مجسمه ساز مجارستانی به همین نام ابداع شد. این مکعب در ابعاد 2*2 (روبیک جیبی)، 3*3(روبیک معمولی) ، 4*4 ( روبیک حرفه ای) و 5*5 ( پروفسور روبیک!) وجود دارد که متداول ترین آن مکعب 3*3 می باشد.

تا سالهای سال مردم فکر میکردند که تنها راه برای حل این مکعب چرخاندن وجوه مکعب دقیقا در جهت عکس به هم ریختگی آن است و اگر حرکتی را اشتباه رفتند دیگر مکعب قابل حل نخواهد بود اما با گذشت زمان اساتید ریاضی و دانشمندان این رشته توانستند روش منظمی را برای حل این وسیله در هر حالت و صرف نظر از نحوه به هم ریختگی آن ارائه کنند.

در حال حاضر حدود 5 الی 6 روش مجزا برای حل این مکعب وجود دارد که به نام مخترع روش نام گزاری شدند. برخی روش ها ساده تر هستند و برای افراد مبتدی کاربرد دارند. با این روش ها حد اقل میتوان مکعب را در 4 دقیقه حل کرد. اما روش های پیشرفته تری هم وجود دارد که حل کننده یا سولوِر می بایست الگوریتم ها و الگوهای بیشتری را حفظ نماید. بیشتر کسانی که در مسابقه حل مکعب روبیک رکورد میزنند از این روش ها و یا ترکیبی از آنها و برخی ابداعات خود استفاده میکنند. فکر میکنم رکورد در حال حاضر حدود 6 ثانیه باشد.

قبل از شروع به حل مکعب می بایست با برخی اصطلاحات و تعاریف آشنا شویم تا در ادامه به مشکل بر نخوریم:

1-
مکعب روبیک 3*3 از 26 مکعب کوچکتر تشکیل شده است. بعضی از این مکعب ها 3 وجه قابل رویت دارند. بعضی 2 وجه و فقط یک وجه برخی دیگر قابل رویت است. به مکعب هایی که یک وجه قابل رویت دارند مکعب های وسطی گفته میشود. تعداد این مکعب ها 6 تاست و قابل حرکت نیستند. یعنی هر جور که مکعب را به هم بریزیم جای آنها عوض نمیشود. جای آنها در مرکز هر وجه مکعب روبیک می باشد. این قانون ایده کلی حل مکعب روبیک را به ما میدهد. یعنی اینکه بقیه مکعب ها را باید به رنگ مکعب وسطی درآورد.

2-
به مکعب هایی که دو وجه قابل رویت دارند مکعب های لبه ای میگوییم. تعداد این مکعب ها 12 تاست.

3-
به مکعب هایی که 3 وجه قابل رویت دارند مکعب های گوشه ای میگوییم. تعداد این مکعب ها 8 تاست. لازم به ذکر است که مکعب های گوشه ای در صورت هر نوع به هم ریختگی همیشه در گوشه باقی میمانند و مکعب های لبه ای هم همواره در لبه ها حرکت میکنند. و هیچگاه مکعب لبه ای در گوشه قرار نخواهد گرفت و بالعکس مکعب گوشه ای هیچگاه در لبه قرار نخواهد گرفت.

4-
برای راحتی کار وجوه مکعب روبیک را اسم گزاری میکنیم:
R:
سطح راست
L:
سطح چپ
U :
سطح بالایی Up
D:
سطح پایینی Down
F:
سطح جلویی Front
+:
چرخاندن در جهت عقربه های ساعت به میزان 90 درجه
-:
چرخاندن در خلاف عقربه های ساعت به میزان 90 درجه
2 :
چرخاندن در جهت عقربه های ساعت یا خلاف آن (فرقی نمیکند) به میزان 180 درجه.


مثال: (از چپ به راست بخوانید) : F-U+D2 یعنی :
ابتدا سطح جلویی را 90 درجه در خلاف عقربه های ساعت میچرخانیم سپس سطح بالایی را 90 درجه در جهت عقربه های ساعت و در آخر سطح زیرین را 180 درجه میچرخانیم.
ولین گام برای حل مکعب اینه که یک رنگ رو به عنوان رنگ مرجع انتخاب کنید.و اون رنگ رو همیشه بالا ( سطح u ) نگه دارید. سعی کنید رنگی رو که دوست دارید انتخاب کنید چون مجبورید خیلی به اون رنگ نگاه کنید.
البته من به اونایی که تازه کار هستن توصیه میکنم که رنگ سفید رو انتخاب کنن. چون چشم راحت تر عادت میکنه بهش.

قبل از شروع اینم بگم که مکعب استاندارد مکعبیه که :
1-
رنگ های سفید و زرد مخالف هم و در دو وجه روبروی هم باشند.
2-
رنگ های نارنجی و قرمز مخالف هم و در دو وجه روبروی هم باشند
3-
رنگ های آبی و سبز مخالف هم و در دو وجه روبروی هم باشند

اگه میبینید در انتهای فرمولها یک حرف کمرنگ نوشته شده به خاطر این هست که از چپ به راست مرتب بشه. و ارزش دیگه ای نداره
اولین مرحله برای حل مکعب روبیکحل لایه اول یا به عبارتی حل وجه رنگ مورد علاقه ی شماست. ( در اینجا من رنگ بالایی را سفید در نظر میگیرم)
لایه ها را در شکل زیر میبینید:


این مرحله شامل دو قسمت میباشد:
1-
جا گزاری و جهت دهی مکعب های لبه ای
2-
جا گزاری و جهت دهی مکعب های گوشه ای

گام 1 : جاگزاری مکعب های لبه ای لایه اول:
مکعب های لبه ای دو وجه قابل رویت دارند مثلا مکعب لبه ایی که رنگ های سفید و قرمز دارد باید حتما در لبه ای قرار گیرد که بین دو سطح سفید و قرمز باشد. یعنی باید هر دو وجه مکعب لبه ای با مکعب های وسط هر دو سطح منطبق باشد. (ممکن است جهت آن نا درست باشد. که در گام بعدی به حل آن خواهیم پرداخت) مثلا در شکل بالا در لایه دوم مکعب لبه ای قرمز و سبز جای درستی دارد چون بین دو سطحی است که مکعب وسط آن سبز و قرمز می باشد. اما جهتش درست نیست.
برای جاگزاری لبه ای ها ابتدا سطح سفید را در بالا U و سطوح قرمز ، سبز ، نارنجی و آبی را به ترتیب هر بار در سطح جلویی F قرار میدهیم.
مثلا الان سطح سفید بالا و سطح قرمز جلو می باشد. ابتدا دنبال مکعب لبه ای قرمز و سفید میگردیم. بسته به اینکه کجای مکعب باشد آنرا به لبه ی U و F منتقل میکنیم.( به هر روشی که میتوانید) این کار راحت است و احتیاجی به فرمول ندارد. البته بهتر است مکعب مورد نظر را به سطح D منتقل کنید و با چرخاندن سطح D آنرا به لبه F و D منتقل کنید سپس با حرکت F2 آنرا به لبه U و F برسانید.
تذکر : اگر در حین انتقال به سطح D مجبورید لبه های درست قبلی را به هم بزنید اشکال ندارد. فقط یادتان باشد که چند درجه سطح R یا L را چرخانده اید و پس از چرخاندن سطح D و رساندن مکعب مورد نظر به لبه D , F آن سطح را مجددا در خلاف جهت قبلی و به همان میزان بچرخانید تا سطوح قبلی به سر جایشان بازگردند.

نکته: اگر مکعب را به لبه ی U و F رساندید ولی جهت آن نادرست بود ، اشکالی ندارد. در مرحله بعد مکعب ها را جهت دهی میکنیم.

گام 2 : اکنون جای هر 4 مکعب لبه ای لایه بالایی درست است و ممکن است جهت بعضی از آنها نادرست باشد.
برای جهت دهی مکعبی که جهت آن نادرست است آن مکعب را در لبه F و U روبروی خود بگیرید و این فرمول را اجرا کنید,از چپ به راست بخوانید)

F-U+L-U- h

اکنون چهار مکعب لبه ای سطح بالایی باید درست شده باشند.
جا گزاری و جهت دهی مکعب های گوشه ای سطح U :

گام 1 : جا گزاری مکعب های گوشه ای :
در این مرحله 4 مکعب گوشه ای داریم که باید آنها را جاگزاری کنیم. باید به این نکته دقت داشته باشید که مکعب های گوشه ای 3 وجه دارند و باید در گوشه ای قرار گیرند که مجاور به سه سطحی باشد که همرنگ مکعب گوشه ای هستند. مثلا مکعب گوشه ای که رنگ های سفید ، قرمز و آبی دارد باید در کنجی قرار گیرد که محل تلاقی سطوحی است که مکعب وسط آن سفید ، قرمز و آبی است.( به شکل توجه کنید)


برای جاگزاری ابتدا همه 4 مکعب مورد نظر یعنی مکعب هایی که یک رنگ از سه رنگ آنها سفید است را به سطح D منتقل میکنیم.ممکن است برخی از آنها در سطح D باشند. به آنها کاری نداشته باشید. برای منتقل کردن مکعب گوشه ای به سطح D ابتدا مکعب روبیک را طوری در دست میگیریم که مکعب گوشه ای مزبور در کنج U , R , F یعنی بالا راست و جلو باشد.(سطح سفید همچنان در سطح U میباشد) سپس این فرمول را اجرا کنید ( از چپ به راست بخوانید) :
R-D-R+ q
اکنون همه 4 مکعب گوشه ای دارای رنگ سفید در سطح D هستند. برای جاگزاری مکعب ها ابتدا مکعب را طوری در دست بگیرید که مکان مورد نظر یعنی کنجی که میخواهیم آنرا با مکعب درست پر کنیم(با چک کردن سه رنگ هر سه سطح طبق مثال بالا) در قسمت بالا راست و جلو باشد.(همچنان سطح سفید باید بالا باشد) سپس با چرخاندن سطح D مکعب درست را در زیر مکان مورد نظر یعنی کنج D , F , R قرار داده و با فرمول بالایی (R-D-R+ d) آنرا به کنج مورد نظر میرسانیم.
این کار را برای 3 مکعب گوشه ای دیگر انجام دهید.

در پایان این گام باید جای 4 مکعب گوشه ای بالا درست باشد ولی ممکن است جهت آن درست نباشد که در گام بعد به آن خواهیم پرداخت.
جهت دهی مکعب های گوشه ای لایه اول:

در این مرحله مکعب گوشه ایی را که میخواهیم جهت دهی کنیم در کنج راست بالا و جلو نگه میداریم( سطح سفید بالا قرار دارد) ، بسته به اینکه رنگ سفید در وجه R باشد یا F فرمول آن فرق میکند.
اگر رنگ سفید در وجه R باشد و بخواهیم آنرا به وجه U منتقل کنیم از این فرمول استفاده میکنیماز چپ به راست)

R-D2R+ F+D2F- l

واگر رنگ سفید در وجه F باشد و بخواهیم آنرا به سطح U برسانیم جای دو تکه فرمول با هم عوض میشود یعنی از این فرمول استفاده میکنیم:

F+D2F- R-D2R+ k

این کار را برای بقیه مکعب هایی که جهت نادرست دارند انجام دهید.

اکنون یک سطح مکعب روبیک شما که همان رنگ مورد علاقه تان هست کاملا درست شده است.
مکعب شما الان باید اینگونه باشد (مکعب های خاکستری فعلا برای ما اهمیتی ندارند) :



جاگزاری و جهت دهی مکعب های لایه دوم:

این قسمت کلا یه گام بیشتر نیست و خیلی آسونه. در لایه دوم 4 مکعب مرکزی داریم که اصلا تکون نمیخورند و فقط شما باید 4 مکعب لبه ای را جاگزاری و جهت دهی کنید. خوشبختانه جاگزاری و جهت دهی همزمان با یک فرمول انجام میشود به شرطی که یک مورد کوچک را قبل از اجرای فرمول چک کنید.

اگر رنگ سفید را به عنوان سطح U انتخاب کرده باشید ، مکعب هایی که در این مرحله باید جاگزاری کنید عبارتست از :
مکعب لبه ای قرمز و آبی
مکعب لبه ای قرمز و سبز
مکعب لبه ای آبی و نارنجی
مکعب لبه ای سبز و نارنجی

ابتدا فرض میکنیم هر 4 تا مکعب ذکر شده در سطح D قرار دارند.وشما قرار است آنها را از لایه سوم به لایه دوم برسانید.
برای این منظور مکعب روبیک را طوری در دست میگیریم که مکان مورد نظر (یعنی لبه ای که قرار است با مکعب درست بین دو سطح با مراکز همرنگ با لبه های مکعب لبه ای پر شود) در لبه F , R یعنی جلو و راست قرار بگیرد ( سطح سفید همچنان بالا قرار دارد ).
مثلا میخواهیم مکعب لبه ای قرمز و آبی را جایگزاری کنیم. مکعب را طوری در دست میگیریم که سطح سفید در بالا و سطح قرمز در جلو و سطح آبی در راست باشد(مکعب های وسطی) در این صورت مکان مورد نظر لبه ی راست و جلو بین سطوح قرمز و آبیست. با چرخاندن سطح D مکعب لبه ای قرمز ، آبی را به سطح F یا R منتقل میکنیم.بسته به جهت مکعب لبه ای فرق میکند که آنرا به F منتقل کنید یا R.

نکته: مکعب لبه ای را به سطحی منتقل میکنیم که رنگ آن در وجه F یا R همرنگ مکعب وسط باشد.مطابق شکل:



اگر مکعب در لبه D , R بود و میخواستیم آنرا به F , R برسانیم از این فرمول استفاده کنید : ( از چپ به راست )

D+F+D-F- D-R-D+R+ p
و اگر مکعب در لبه D , F بود و میخواستیم آنرا به لبه F , R برسانیم جای دو تکه فرمول با هم عوض میشود:
D-R-D+R+ D+F+D-F- p

اگر به این نکته دقت نکنید مکعب شما با جهت نادرست جایگزاری میشود و کار شما دوبرابر خواهد شد.

اگر به این نکته دقت نکردید و اشتباه کردید یا از ابتدا یک یا چند مکعب از4 مکعب لایه دوم در سطح D قرار نداشتند دو بار این مراحل را انجام دهید. یکبار برای پایین آوردن و رساندن به سطح D و یکبار دیگر برای جاگزاری و جهت دهی صحیح. برای پایین آوردن و رساندن به سطح D فرقی نمیکند که از کدام فرمول استفاده کنید.

بعد از اتمام این مرحله باید دو سوم از مکعبتان کامل شده باشد و مکعب شما به این شکل در آمده باشد:
و اما لایه ی سوم.
بعضی ها ممکنه با خودشون فکر کنن دیگه نمیشه بدون به هم زدن دو لایه اول و دوم ، لایه سوم رو درست کرد و لایه دوم رو هم شانسی درست کردیم بدون اینکه لایه اول خراب بشه!
اما خواهید دید که این کار ممکنه.....
درست کردن لایه سوم مشکل ترین قسمت کاره. هم برای من که میخوام توضیح بدم و هم برای شما که قراره یاد بگیرید. پس اگه تا اینجای تاپیک رو با سه دانگ حواستون خوندید از اینجا به بعد از سه دانگ دیگه حواستون هم استفاده کنید و شش دانگ حواستون رو جمع کنید.

درست کردن لایه سوم 2 مرحله داره :
اول : درست کردن مکعب های گوشه ای
دوم : درست کردن مکعب های لبه ای

مرحله اول یعنی درست کردن مکعب های گوشه ای دو مرحله داره :
اول : جاگزاری
دوم : جهت دهی

جاگزاری مکعب های گوشه ای لایه سوم :

اکنون به سطح d مکعب خودتون نگاه کنید. مکعب های گوشه ای رو در نظر بگیرید و ببینید چند تای آنها جای درستی دارند.(صرف نظر از جهت ) یعنی اگر جهتشان درست نبود ولی جایشان درست بود قبول است. ممکن است هیچ یا یک یا دو یا هر 4 مکعب جای درستی داشته باشند.

اگر هر چهار مکعب جای درستی داشته باشند این مرحله تمام است و میتوانید به مرحله جهت دهی بروید.
اگر هیچ مکعب یا یک مکعب جای درستی دارد سطح d را 90 درجه بچرخانید و باز 4 مکعب گوشه ای را چک کنید.
اگر 2 مکعب گوشه ای درست بودند دو حالت دارد :
1-
مکعب هایی که درست هستند مجاور یکدیگرند
2-
مکعب هایی که درست هستند در قطر یکدیگرند

اگر مکعب های درست کنار یکدیگر بودند ، مکعب روبیک را طوری در دست بگیرید که آن دو مکعب درست در گوشه های عقب ، پایین ، چپ و عقب ، پایین ، راست باشند و دو مکعب غلط در گوشه های d , f , r ( جلو و پایین و راست) و d , f , l (جلو و پایین و چپ )قرار بگیرند.( سطح سفید بالا باشد ) ، آنگاه این فرمول را برای جاگزاری دو مکعب دیگر انجام دهید :
جهت دهی مکعب های گوشه ای لایه سوم :

این مرحله فرمول نسبتا آسانی دارد اما الگوهای مختلفی برای شما ممکن است پیش بیاید که متاسفانه مجبوریم همه ی آنها را توضیح دهیم. ممکن است شما در یکبار حل مکعب به بعضی از این الگو ها برخورد نکنید، اما شاید در دور بعدی حل مکعب به آن برخورد کردید. بستگی به نحوه به هم ریختگی اولیه مکعب دارد. پس خوب حواستان را جمع کنید و همه ی الگو ها را دقیق به خاطر بسپارید.

در این مرحله به سطح d مکعب خود نگاه کنید.(اگر رنگ سفید را برای سطح u انتخاب کرده باشید اکنون سطح d شما رنگ زرد است)
ببینید چند تا از مکعب های گوشه ای که در مرحله قبل همه را به طور صحیح جاگزاری کرده اید جهت درستی دارند. ممکن است حالات و الگو های زیر اتفاق بیفتد:

1-
هیچکدام جهت درستی نداشته باشند.
2-
فقط یک مکعب جهت درستی دارد.
3-
دو مکعب مجاور جهت درستی دارند.
4-
دو مکعب قطری جهت درستی دارند.
5-
هر چهار مکعب جهت درستی دارند.

ج1) رنگ زرد چهار مکعب گوشه ای را چک کنید. اگر رنگ های زرد جفت جفت در دو وجه مخالف هم قرار دارند ، مکعب را طوری در دست بگیرید که رنگ های زرد در وجوه l و r بیفتد( رنگ سفید بالا باشد) و اگر جفت جفت نیستند مهم نیست مکعب را چطور در دست میگیرید ، فقط رنگ سفید بالا باشد.

ج2) مکعب را طوری در دست بگیرید که آن مکعب در گوشه ی جلو و چپ و زیر بیفتد.( سطح سفید بالا باشد)

ج3) مکعب را طوری در دست بگیرید که آن دو مکعب در گوشه های( عقب و زیر و چپ ) و ( عقب و زیر و راست ) باشند.(سطح سفید بالا باشد )

ج4) مکعب را طوری در دست بگیرید که آن دو مکعب در گوشه های( عقب و زیر و چپ ) و ( جلو و زیر و راست ) باشند.(سطح سفید بالا باشد )

ج5) این مرحله تمام است. به پست بعدی مراجعه کنید

هنگامی که الگوی متناسب با خود را پیدا کردید و مکعب را درست در دست گرفتید این فرمول را اجرا کنید :
و اما آخرین و سخت ترین مرحله یعنی -----> جا گزاری و جهت دهی مکعب های لبه ای لایه سوم:

در این مرحله هم مانند مرحله قبل ممکن است الگو ها و اشکال مختلفی برای شما پیش بیاید که در اینجا به بررسی همه ی آنها می پردازیم اما تفاوت این مرحله با مرحله قبل این است که برای هر الگویی فرمول مخصوص به خود وجود دارد و این تعدد فرمول ها که برخی اوقات خیلی طولانی هم هستند این مرحله را سخت میکند در حالی که برای همه ی الگوهای مرحله قبل فقط یک فرمول وجود داشت.
در این مرحله حرکت های کشویی L-R+ p و بر عکس آن یعنی L+R- p راهگشای شما خواهد بود.

و اما حالات و الگو ها :
1 -
هیچکدام از مکعب های لبه ای جای درستی ندارند.
2-
فقط یک مکعب جای درستی دارد.
3-
دو مکعب مجاور به یک کنج جای درستی دارند.
4-
دو مکعب روبروی هم جای درستی دارند.
5-
هر چهار مکعب جای درستی دارند اما جهت هر چهار تا غلط است.
6-
هر چهار مکعب جای درستی دارند اما جهت دو مکعب مجاور به یک کنج غلط است.
7-
هر چهار مکعب جای درستی دارند اما جهت دو مکعب روبروی هم غلط است.

و اما راه حل ها :

ج1- مکعب را هر جور که خواستید در دست بگیرید فقط رنگ سفید بالا باشد. سپس این فرمول را اجرا کنید :
L-R+ F+ L+R- D2 L-R+ F+ L+R- p

ج2- مکعب را طوری در دست بگیرید که مکعبی که جای درستی دارد در لبه D , F رو به خودتان باشد و سطح سفید در بالا باشد. سپس همان فرمول حالت قبل را انجام دهید.

ج3- مکعب را طوری در دست بگیرید که مکعب هایی که جای درستی دارند در وجوه عقب و چپ باشند(سطح سفید بالا باشد). سپس این فرمول را اجرا کنید :
L-R+ F+ L+R- D- L-R+ F- L+R- D- L-R+ F2 L+R- p

ج4- مکعب را طوری در دست بگیرید که مکعب هایی که جای درستی دارند در وجوه عقب و جلو باشند و سطح سفید بالا باشد. سپس این فرمول دراز را اجرا کنید :
L-R+ F+L+R- D+ L-R+ F+ L+R- D+ L-R+ F2 L+R- D+ L-R+ F+ L+R- D+ L-R+ F+ L+R- D2

ج5) مکعب را هر طور که دلتان می خواهد در دست بگیرید فقط سطح سفید بالا باشد. سپس فرمول دراز مرحله قبل را اجرا نمایید

ج6- عین حالت 3 فقط با این تفاوت که مکعب هایی که جهت غلط دارند در وجوه عقب و چپ قرار میگیرند. سپس فرمول مرحله 3 را اجرا کنید.

ج7- عین مرحله 4 با این تفاوت که مکعب هایی که جهت غلط دارند در وجوه عقب و جلو قرار میگیرند. سپس فرمول دراز را اجرا کنید.

[ ۱۳٩٠/۱۱/۱۳ ] [ ٥:٤۳ ‎ب.ظ ] [ امیر رضا مالکی ]
.: Weblog Themes By Iran Skin :.

درباره وبلاگ

صفحات اختصاصی
آرشيو مطالب
امکانات وب