Na kolik tahů se dá složit Rubikova kostka?

25.10.2011 | Pomocí času 35 CPU-roků darovaných firmou Google, tým vědců vyřešil počet minimálních tahů z každé pozice Rubik's Cube™, a dokázal, že každá možná pozice nevyžaduje více jak 20 tahů. V tomto případě považujeme tah jako klasické otočení jedné strany (tedy otočení strany o 90 stupňů nebo 180 stupňů považujeme za jeden tah).

 

Každý, kdo řešil kostku ji obvykle umí na více jak 40 tahů a někteří z nás nad ní stráví i třebas celou minutu. Velmi dobře zpracované jsou stránky českých autorů, jež vždy používají odlišné (ne nutně nejméně tahové) metody.

Kdybyste byli „bůh“, tak byste vždy znali optimální řešení a netrávili čas zbytečným otáčením „naprázdno“. Ale lidé jsou omylní a tady je shrnutá poslední historie od původních 80 tahů před 30 lety.

 

Datum

Dolní hranice

Horní hranice

Rozdíl

Poznámky

Květen, 2007

20

26

6

Dan Kunkle a Gene Cooperman dokázali, že 26 tahů stačí.

Březen, 2008

20

25

5

Tomas Rokicki snížil hranici na o 25 tahů.

Duben, 2008

20

23

3

Tomas Rokicki a John Welborn snížili na 23 tahů.

Srpen, 2008

20

22

2

Tomas Rokicki a John Welborn pokračovali na 22 moves.

Červenec, 2010

20

20

0

Tomas Rokicki, Herbert Kociemba, Morley Davidson, a John Dethridge dokázali, že 20 je dost.

 

Jak vyřešit  43,252,003,274,489,856,000 pozic Kostky?

Rozdělit na   2 217 093120 množin po 19,508,428,800 pozicích.

Na základě symetrií a rotací pak řešit jen 55,882,296 pozic.

Nehledali optimální řešení pro danou pozici, ale vždycky řešení do maximálně  20 tahů.

Co už víme o optimálních řešeních?

 

Počet tahů

Počet pozic

0

1

1

18

2

243

3

3 240

4

43 239

5

574 908

6

7 618 438

7

100 803 036

8

1 332 343 288

9

17 596 479 795

10

232 248 063 316

11

3 063 288 809 012

12

40 374 425 656 248

13

531 653 418 284 628

14

6 989 320 578 825 358

15

91 365 146 187 124 313

16

Okolo 1 100 000 000 000 000 000

17

Okolo 12 000 000 000 000 000 000

18

Okolo 29 000 000 000 000 000 000

19

Okolo 1 500 000 000 000 000 000

20

Okolo 300 000 000

 

 

Do patnácti tahů jsme si jisti každým řešením  že je optimální a je přesně spočítán počet pozic. Na druhé straně už víme, že existuje více jak 20 milionů „nejtěžších“ 20 tahových pozic. Ale kolik pozic se dá vyřešit na přesně 16,17,18,19 či 20 tahů ještě nevíme a v tabulce je jen dosti přesný odhad.

Další informace získáte na www.cube20.org včetně ukázky té „nejsložitější“ kombinace.