что значит тату кубика рубика
Значение татуировки кубик Рубика
Сегодня татуировка — это не только украшение. Нательный рисунок может многое рассказать о своем владельце, о его характере, жизненных взглядах и убеждениях. Также тату может проявить уникальность и оригинальность человека. Потому многие ищут особую идею для татуировки, с особым смыслом. Мы расскажем Вам об интересном значении татуировки кубик Рубика.
Само изображение кубика Рубика будут смотреться очень эстетично и уникально. Особенно, если выполнить его в реалистичном или интересном стилизованном варианте. При этом, и символизм такого нательного рисунка будет очень оригинальным. Всем известно, что кубик Рубика — сложная головоломка, которая развивает интеллект, скорость мышления и воображение.
Значение татуировки кубик Рубика — это сила воли, целеустремленность и интеллект. Кубик Рубика в тату означает поиск себя в этой жизни. Человек с таким нательным рисунком любит находить выход из различных запутанных ситуаций и разрешать жизненные головоломки. При этом, если изобразить разобранный кубик, то он будет символизировать поиск своего места в жизни и неопределенность. Или же, второй вариант трактовки такого символа — это оригинальность. Человек с такой тату не желает следовать никаким правилам и нормам. А вот идеально собранный кубик ассоциируется с внутренней гармонией, благополучием и счастьем.
Татуировку кубик Рубика выберет человек рассудительный, который любит сложные задачки и головоломки, он стойко справляется с любыми трудностями и смотрит на жизнь оптимистично. Яркие цвета кубика говорят о жизнелюбии и позитиве и эмоциональности, а также о богатом воображении и предприимчивости. Такой нательный рисунок хорошо подойдет человеку с нестандартным мышлением и творческой натурой.
Очень важно на какой части тела будет нанесена татуировка, ведь это тоже влияет на символизм. Например, рисунок на шее будет говорить о любознательности и любви к путешествиям, а на левой ноге — будет привлекать удачу в жизнь человека. Также важно грамотно выбрать цветовую гамму. Чем ярче кубик Рубика — тем насыщенной будет жизнь человека. Очень оригинально смотрится рисунок, на котором изображен человек, вместо головы у которого — кубик Рубика. Она будет символизировать вечный поиск ответов. Если Вам нравятся татуировки в геометрическом стиле, можете ознакомиться с нашим каталогом таких тату и подобрать что-то интересное для себя.
Удивительная математика внутри кубика Рубика
В прошлом году исполнилось 40 лет с того времени, как человечество узнало о кубике Рубика. Эта головоломка сразу смутила умы почти полумиллиарда энтузиастов, которые полагали, что могут раскрыть сумасшедшие секреты этого удивительного кубика, если разберут его на составные части.
В преддверии юбилея кубика Рубика (да, юбилея!) и стартов новых потоков курсов Математика для Data Science и его расширенной версии Математика и Machine Learning для Data Science, пришло время раз и навсегда разгадать эту головоломку, на этот раз с помощью довольно сложной математики. Физические внутренности кубика могут быть изготовлены из пластика, но его виртуальными внутренностями, конечно же, являются числа. Давайте же окунёмся в этот мир чисел.
Разбор кубика Рубика на блоки
Начнем с базовых знаний. Кубик Рубика размером 3x3x3 имеет шесть граней, каждая своего цвета. Центральный кубик каждой грани прикреплён к внутренней крестовине, скрепляющей все элементы куба. Центральные кубики могут только вращаться вокруг своей оси. Одни и те же цвета всегда располагаются напротив друг друга; на стандартном кубе белый цвет находится напротив жёлтого, красный – напротив оранжевого, синий – напротив зелёного.
Если разобрать кубик Рубика, можно увидеть, что он состоит из трёх типов составных блоков. Первый тип: центральная крестовина, на которой удерживаются центральные кубики каждой грани. Второй тип – маленькие кубики размером 1x1x1. Угловые кубики имеют три цветные стороны, бортовые кубики – две. Кубик Рубика имеет одну крестовину, восемь угловых кубиков и двенадцать бортовых кубиков.
С помощью математики мы можем узнать общее количество способов, которыми можно перемешать кубик Рубика: 43 252 003 274 489 856 000. В виде математической формулы это число можно представить следующим образом: (3 8 8!)(2 12 12!)/12. Вот как получается эта формула.
Далее учитываем перемещения каждого углового кубика. Всего угловых пазов восемь, поэтому у первого углового кубика есть восемь вариантов. У второго углового кубика остается семь вариантов, у следующего слева кубика – шесть вариантов и так далее, вплоть до последнего углового кубика, который должен войти в последний угловой паз. Это даёт факториал 8!.
Таким образом, первая часть формулы (3 8 8!) осуществляет подсчёт всех способов, которыми угловые кубики могут размещаться в кубе. Значение 3 8 – это их ориентация, а 8! – их положение.
В следующей части формулы (2 12 12!) применяется тот же принцип, но теперь для ребер. Рёбра имеют только две ориентации, поэтому 12 рёбер могут иметь в общей сложности 2 12 ориентаций. Всего имеется 12 положений, поэтому 12! представляет собой количество способов, которыми кубики могут быть размещены в таких положениях.
Что ещё осталось в формуле (3 8 8!)(2 12 12!)/12? Осталось деление на 12. Деление на 12 связано с одной особенностью кубика Рубика, о которой многим известно, но которую не до конца её понимают. Проведём мысленный эксперимент (который, возможно, вы уже проводили вживую!):
Предположим, вы разобрали кубик Рубика, вытащили из него все кубики, а затем вставили все кубики обратно в случайные пазы (при этом угловые кубики можно установить только в углы, а бортовые кубики – только на рёбра). Вы получите конструкцию, которая выглядит как обычный перемешанный кубик, и на данный момент мы подсчитали все возможные комбинации созданного таким образом куба: (3 8 8!)(2 12 12!). Теперь зададим вопрос, всегда ли можно собрать такой перемешанный кубик, не разбирая его на части?
Здесь кроется ловушка, в которую попадало множество начинающих любителей разгадывать эту головоломку. Если вы тренируетесь и хотите перемешать уже собранный куб, необходимо сохранить куб в целости и собрать его вручную. Если разобрать куб на части и собрать кубики случайным образом, вероятность того, что головоломку можно будет решить, составит всего 1 к 12.
Ответ кроется в алгоритмах
Хотите понять, почему вероятность составит всего 1 к 12? Есть хороший визуальный способ понять, почему вероятность именно такая. Шанс собрать разобранный на составные кубики и снова случайным образом перемешанный большой куб будет равен шансам собрать куб со следующими образцами граней:
Оранжевая, жёлтая и зелёная стороны грани (не показаны) собираются как обычно.
Мы разместили их таким образом, чтобы было понятно, как получается коэффициент 12. Ряд 1 имеет нормальные углы. У рядов 2 и 3 один угол повёрнут. Столбец 1 имеет нормальные рёбра. У столбцов 2 и 3 одно ребро повёрнуто. У столбца 3 два ребра поменяны местами. И, наконец, в столбце 4 одно ребро повёрнуто и два ребра поменяны местами.
Таким образом, 12 кубов, представленных выше на фотографиях, не могут быть преобразованы друг в друга. 13-го варианта, который нельзя преобразовать ни в один из таких 12 кубов, не существует. Откуда нам это может быть известно?
Между тем, что может и что не может быть сделано посредством перемещения граней куба, есть связь. Последовательность перемещений граней куба энтузиасты сборки часто называют «алгоритмом». Популярными алгоритмами являются те, которые перемещают лишь несколько кубиков, оставляя остальные нетронутыми. Число 12 возникло по той причине, что на такие алгоритмы накладываются ограничения.
Число 12 составляется из трёх множителей: 12 = 3 * 2 * 2. Откуда берутся множитель 3 и два множителя 2?
Множитель 3: существует алгоритм, который поворачивает каждый из двух разных углов, но нет алгоритма, который поворачивает один угол (оставляя все остальные нетронутыми). Другими словами, если взять обычный кубик Рубика, вынуть один из его углов и заменить его на повёрнутый, такой куб собрать будет невозможно, то есть вы переместитесь из верхнего левого угла нашей диаграммы в одну из клеток прямо под ним.
Однако, если повторить эту операцию и повёрнуть еще один угол, второй множитель 3 не добавится. Теперь, когда в кубе повёрнуто два угла, мы можем последовательно применять алгоритм, поворачивающий два угла, до тех пор, пока не зафиксируется по крайней мере один из углов. Если другой угол случайно встанет на своё место, можем считать, что нам повезло и такой куб можно собрать. Ориентация углов может быть троякой.
Рассуждения относительно первого множителя 2 аналогичны. Существует алгоритм, поворачивающий на свое место каждое из двух разных рёбер, но алгоритма, способного повернуть на своё место только одно ребро, не существует. Таким образом, любое количество повёрнутых ребер может быть сведено к одному ребру, которое в итоге либо окажется, либо не окажется повёрнутым – варианта всего два.
Последний множитель 2 фактически относится к граням и углам, хотя на диаграмме мы показали его с гранями. Существует алгоритм, меняющий местами два угла, одновременно меняя местами два ребра. Но нет ни одного алгоритма, который был бы способен менять местами ни только пару углов, ни только пару рёбер.
Возьмите куб, вытащите два ребра и поменяйте их местами – на диаграмме вы попадёте на столбец, расположенный либо между столбцами 1 и 3, либо между столбцами 2 и 4. Аналогичные рассуждения можно применить, если поменять местами пару углов. Однако перемена местами пары ребер и пары углов уравновешивает баланс, так как алгоритм выхода из таких состояний существует.
Итак, после того как мы объяснили, откуда взялись все множители в коэффициенте 12, можно понять, откуда взялась формула (3 8 8!)(2 12 12!)/12. Число всех возможных положений кубиков в кубе составляет (3 8 8!)(2 12 12!), но только двенадцатая часть таких положений годится для сборки куба. Таким образом, число (3 8 8!)(2 12 12!)/12 обозначает количество способов, которыми можно перемешать кубик Рубика, не разбирая его на части.
Доказательство Популярной механики
Если вы достаточно любопытны, то, наверное, захотите проверить, верны ли сделанные выше утверждения. Существуют ли более сложные математические приемы, которые могут доказать, что «алгоритма, способного повернуть на своё место только один бортовой кубик, не поворачивая любой другой кубик, не существует»? Да, такие математические приёмы существуют. Вот как примерно строится такое математическое доказательство:
При переворачивании грани куба происходит перемещение четырёх бортовых кубиков. Рассмотрим, к примеру, алгоритм из 10 перемещений. Для каждого кубика выполните алгоритм и посчитайте, сколько раз перемещался кубик, и назовите это количество «числом перемещений кубика». Сложите эти числа для каждого бортового кубика, всего должно получиться 40 перемещений кубиков, так как каждое из 10 перемещений добавляет к сумме четверку.
В общем случае для любого алгоритма общее число перемещений бортовых кубиков должно быть кратно 4. Теперь пара важных фактов: если бортовой кубик перемещать чётное количество раз и вернуть его обратно в тот же самый паз, он будет иметь такую же ориентацию. И наоборот, если бортовой кубик перемещать нечётное количество раз и вернуть его обратно в тот же самый паз, он будет иметь перевёрнутую ориентацию.
Естественно, сказанное выше можно доказать с использованием более сложных математических методов, но мы не собираемся сильно углубляться в математику, иначе объём данной статьи превзойдёт все мыслимые и немыслимые пределы. Эти два факта также можно проверить экспериментально, чтобы понять, что всё происходит именно так. (В этом доказательстве поворот на 180 градусов считается двумя перемещениями каждого соответствующего кубика.)
Теперь давайте рассмотрим гипотетический алгоритм, достигающий цели, поворачивающий один бортовой кубик, оставляя при этом в неприкосновенности другой кубик. Одно повёрнутое ребро было перемещено алгоритмом нечётное количество раз, а каждое из 11 остальных рёбер было перемещено чётное количество раз. Сумма 11 чётных чисел и одного нечётного числа всегда нечётна, но мы показали ранее, что такая сумма должна быть кратна 4. Может ли нечётное число быть кратно 4? Нет, не может. Следовательно, такого алгоритма не существует.
Теперь вы понимаете, что число (3 8 8!)(2 12 12!)/12 представляет собой количество возможных состояний куба. Но для изучающего куб математика это лишь предварительная информация. Перед тем как начинать применять более сложные математические методы, задайте себе главный вопрос: «Существуют ли в этой теме математические вопросы, оставшиеся без ответов?»
Число Бога и многое другое
Главной задачей, поставленной изобретателем головоломки, естественно, была сборка куба. Эрно Рубик (Ernő Rubik) создал первый прототип головоломки в 1974 году, и через шесть лет она поступила в массовую продажу. Естественно, он был первым, которому удалось собрать куб.
В 1980 году кубик Рубика стал хитом продаж в магазинах игрушек. Но некоторые математики уже несколько лет экспериментировали с его ранними версиями. Одним из них был доктор Дэвид Сингмастер (David Singmaster) – составитель знаменитого путеводителя «Записки о Волшебном кубике Рубика» и разработавший нотацию для записи операций поворота граней куба. Эта нотация стала стандартом и теперь известна как нотация Сингмастера.
Если бы это была статья писалась в 1980-х годах, то, возможно, стоило бы подробнее объяснить читателям, что такое нотация Сингмастера, и использовать её при описании алгоритмов сборки куба. Множество авторов статей так и делали. Но сегодня на Youtube выложено множество видеоинструкций, поэтому в этой статье мы не будем отвлекаться на описание нотации.
За последние несколько десятилетий рекорд сборки кубика Рубика на время постоянно обновлялся. На сегодня мировой рекорд сборки кубика Рубика человеком составляет 3,47 секунды. В 1997 году доктор Джессика Фридрих разработала самый известный, самый скоростной и самый гибкий метод быстрой сборки кубика Рубика Самые быстрые сборщики кубика Рубика сегодня пользуются разными вариантами сборки от доктора Фридрих.
По мере того как одни пользователи оттачивали мастерство сборки, другие пытались решать важные математические вопросы, связанные с этой головоломкой. За сколько ходов можно собрать куб независимо от того, в каком состоянии он первоначально находился? Если кто-то перемешал куб за 500 ходов, то, естественно, собрать его можно менее чем за 500 ходов. На насколько именно меньше ходов?
Соответственно, была поставлена главная математическая задача: существует ли магическое число, позволяющее сказать: «любой перемешанный куб может быть собран именно за такое количество ходов [или меньше]»? Благодаря остроумному замечанию, что для обретения чувства уверенности нужно божественное вмешательство, это число получило название «Число Бога».
Первая гипотеза о существовании Числа Бога была выдвинута доктором Морвеном Тистлетвэйтом (Morwen Thistlethwaite) в 1981 году, который доказал, что это число существует и не превышает 52. Другими словами, любой перемешанный куб может быть собран за 52 хода или меньше.
В 1990–2000-х годах математики пошли ещё дальше. В июне 2010 года группа из четырёх учёных доказала, что Число Бога равняется 20. На этом веб-сайте, который ведут эти учёные, представлены самые последние знания о кубике Рубика.
Другими словами, какое бы хаотичное первоначальное состояние ни имел Кубик Рубика, его всегда можно собрать за 20 или менее ходов.
Для математиков в теме кубика Рубика остались лишь небольшие лакомые кусочки. Число Бога определено и равняется 20. Но точно неизвестно, сколько именно из 43 252 003 274 489 856 000 комбинаций потребуют для сборки полных 20 ходов.
Количество комбинаций, для сборки которых требуется ровно один ход, составляет 18. Это значение легко рассчитать. Есть шесть граней и три способа поворота каждой из них. Сколько кубов можно собрать ровно за два или три хода? Для математиков эта задача сложности не представляет, но можно предположить, что с увеличением количества ходов также будет увеличиваться сложность вычислений. Сегодня математики уже добрались до числа ходов 15; мы точно знаем количество комбинаций, для сборки которых требуется ровно 15 ходов, но пока не вполне точно представляем количество комбинаций для числа ходов от 16 до 20.
И это – последняя нерешённая задача в математической теме кубика Рубика. Будем ждать, когда кто-либо её решит. Может быть, это будете вы?
Получите нужные знания и навыки на курсе Математика для Data Science и его расширенной версии Математика и Machine Learning для Data Science. А промокод HABR даст скидку 50%.
Узнайте, как прокачаться в других специальностях или освоить их с нуля:
Кубик рубика в Тату
Дата: 2014-05-19 Редактор: Загуменный Владислав
По своей сути любая татуировка кроет в себе особый смысл. Например, татуировка дракон является символом упорства, силы, благородства, и неисчерпаемой магии. Некоторые татуировки несут в себе иные смыслы, и часто, накалываются людьми, без особого вникания в него. Все татуировки сопровождают своих хозяев всю оставшуюся жизнь, они становятся своеобразным личным символом, так что выбираются такие символы очень тщательно.
Татуировка как оберег. Как правило, это различного рода знаки, магические надписи, которые призваны защищать своего носителя от всех бед и несчастий. Или в татуировку может быть заключен смысл увлечений человека.
Вот и кубисты настолько увлеченный народ, что готовы носить кубик Рубика не только в кармане, а и на своем теле в виде тату. Сейчас искусство татуировки дошло до очень масштабных размеров и поэтому тату в виде кубика рубика смотрятся очень ярко и красочно:
Выберите достойную оценку заметке:
Сейчас рейтинг заметки:3
5 последних заметок категории «Разное»
Представленное на фото здание удивляет своим необычным дизайнерским решением. Этот оранжевый кубик Рубик находится в городе Леоне.
«Кубик Рубика» празднует своё 40-летие. Трудно, наверное, найти человека, который хоть раз в жизни не держал в руках «Кубик Рубика». И, если это увлечение давно забыто, то сейчас самое время о нём вспомнить. Игрушка празднует своё 40-летие.
Гигантский кубик Рубика 17х17 собрали за семь с половиной часов
30 августа в Харькове прошел чемпионат по скоростной сборке кубика Рубика и других головоломок Kharkiv Cube Day 2014.
Состязания по скоростной сборке головоломки пройдут в актовом зале Национального университета Юридическая академия имени Ярослава Мудрого
Понять кубик Рубика
Легко отличить автора гениальной идеи от того, кто её всего лишь понял и пересказал, ведь истинный автор знает предысторию, может показать предшествующие этапы понимания, чувствует границы применимости и особенности.
То же самое со сборкой этой головоломки: миллионы людей умеют делать это по формулам, но сколько из них понимают, что делают? А ведь начать чувствовать кубик Рубика не так сложно!
Но сперва давайте договоримся, зачем нам такая головоломка нужна и чем полезна. Вы же уже слышали шутки про то, что кубик Эрно Рубика – штука многогранная? А видите параллели между кубиком Рубика, шахматами и, например, пианино или гитарой?
Сейчас разберёмся вместе. Но сперва несколько оговорок:
Во-первых, даже если использовать кубик Рубика «неправильно» (например, просто научиться применять какие-то формулы), то далеко не факт, что это плохо. Даже занятия ментальной арифметикой какому-то небольшому проценту детей могут быть полезны, а уж потренировать память и прочую ловкость кистей сборкой кубика почти наверняка не вредно.
Во-вторых, далеко не всем людям, которые в остальных случаях заинтересованы в познании и «расковыривании» мира, именно эта головоломка может дать те самые эндорфины, благодаря которым процесс пойдёт задорно и с удовольствием. Если вам не пошло, то, полагаю, надо просто брать что-то другое, а не пересиливать себя.
И в-третьих, поясню всё же про сходство с пианино и гитарой. Человек, «научившийся» собирать кубик по нескольким формулам, подобен очень начинающему музыканту, освоившему четыре простых аккорда на гитаре или «Собачий вальс» на пианино. Да, уже звучит неплохо и может быть привлекательно для противоположного пола, но всё же это далековато от пользы для развития интеллекта, о которой мы здесь, оказывается, собрались говорить.
Какие же грани пользы даёт нам кубик Рубика?
учит быстро принимать решения;
тренирует сосредоточенность даже в условиях спешки;
развивает память, логику и мелкую моторику пальцев;
повышает способность концентрироваться;
улучшает скорость реакции;
Не все из этих пунктов одинаково «прокачиваются» при освоении музыкальных инструментов, но в музыке есть много другого хорошего, так что не будем спорить, что лучше, а перейдём к делу – начнём чувствовать и понимать кубик. Перечислю три ветки «прокачки», прекрасно помня, что есть и другие хорошие подходы, а также совершенно не настаивая на необходимости доходить до любого из перечисленных ниже методов быстрой сборки:
Собрать одну грань, не обращая внимания на другие → Собрать одну грань, согласовав её с центрами четырёх соседних граней → Аналитический F2L для завершения сборки первых двух слоёв → Аналитическая сборка третьего слоя → … → вероятен переход к методу CFOP (Fridrich).
Расставить правильно все 8 углов (т.е. решить кубик 2х2х2) → Добавить к ним 4 рёберных кубика из любой центральной грани → Расставить оставшиеся 8 рёберных кубиков → Расставить центры → … → возможен переход к методу ROUX.
Собрать правильно блок 2х2х2 (т.е. выбрать один угол и правильно расположить рядом с ним его соседей) → Расширить его до блока 2х2х3 → … → вероятен переход к методу PETRUS.
Сейчас мы перейдём к деталям, но сперва обращу ваше внимание на то, что обычно хорошим является тот способ исследования кубика, который нравится обучающемуся. Другими словами, рассуждения вида «многие рекорды поставлены методом Джессики Фридрих, поэтому пойду по первому пути» могут помешать, так как тут важнее сконцентрироваться на предпочтениях своего мозга. Наша цель – сперва начать лучше чувствовать кубик, а уже потом решать, хочется ли вообще собирать его быстро.
Иногда бывает удобно, если рядом есть источник собранных кубиков, поскольку это даёт возможность легче проводить эксперименты. Если умеющий восстанавливать кубики человек найдёт время, чтобы поддержать исследовательский порыв обучающегося, то будет здорово. Но даже и без этого всё работает хорошо.
Играем с кубиком
Всё, хватит текста, наконец-то переходим к картинкам. Предлагаю смотреть на кубик сверху большим глазом. Так нам всегда видно пять граней, что очень удобно.
На этой картинке показано, как можно обозначить сборку одной грани. Здесь зелёным отмечены более-менее правильно стоящие элементы, а белым те, которые пока можно игнорировать. Многие начинают знакомиться с кубиком именно с этого, замечали? Кто-то может воскликнуть, что это глупо и неправильно, но я не соглашусь: если мы хотим понять кубик, то даже такое упражнение имеет смысл. А тем, кто интересуется путными подходами к обучению, могу ещё порекомендовать книги Жени Кац (у неё для детей прекрасные рабочие тетради, но и для учителей/родителей тоже всё отлично).
Пройдя этот этап, исследователь может внезапно обнаружить шесть центральных элементов, которые друг относительно друга перемещаться не могут. А это означает, что надо не их согласовать с собранной гранью, а наоборот – научиться собирать первую грань, согласуя её с центрами. Немного повозившись, мы приходим к следующему прорыву:
Да, у нас наконец-то полноценно собран первый слой, причём он согласуется с центральными элементами второго слоя (можно даже сказать, что половина второго слоя тоже собрана). Осталось совсем чуть-чуть, да? И вот тут многим начинают мешать раньше времени поставленные угловые элементы, ведь придумать способ собрать второй слой кубика Рубика с ними оказывается сложнее, чем без них.
Шаг назад, два вперёд
Да, это то, что я предлагаю сделать – откатиться назад. Сейчас нам нужен только собранный «согласованный крест». Опытные люди уже давно хотели это предложить, верно?
Удаление уголков выглядит странно? Возможно, да. Но это не более странно, чем одновременно смотреть на пять граней кубика гигантским глазом, а ведь именно этим мы занимаемся. Ничего, сейчас я всё объясню. Оказывается, если мы не будем дорожить уголками (а зелёным цветом мы отмечаем не столько то, что собрано, сколько то, что нам жалко разломать), то сможем собирать целые столбики из двух элементов (углового и рёберного). И потом мы эту пару сможем поставить сразу на правильное место, перейдя в следующее радостное состояние (опытные люди его ещё называют XCross):
Тут может возникнуть резонный вопрос, а зачем тогда был нужен предыдущий этап (сборка одной грани), если теперь нам достаточно только одного креста без углов?
Ответ может быть следующим: стремясь собрать целую грань, мы многое поняли про устройство кубика, поэтому теперь чувствуем его лучше. Сейчас нам надо собирать и ставить на место целые пары из углового и рёберного кубика, что предполагает умение ставить угол на место. А ведь именно это умение мы развили, пока учились собирать первую грань. Кстати, потом мы начнём так хорошо чувствовать кубик, что будем собирать «крест» не более, чем за 8 движений. А кто-то потом и XCross станет собирать «сразу».
Как же нащупать этот способ аналитически собрать пару? Тут нужно время и терпение. Мастера запомнили десятки формул для разных начальных расположений элементов пары, но мы-то пока хотим каждую пару собирать «методом пристального взгляда». И это вполне возможно, хоть и потребует усилий.
Если будет совсем тяжело, то имеет смысл по запросам вида «F2L для новичков» подсмотреть идеи, но я бы рекомендовал ограничиваться одной «первой мыслью» из обучающих видео, а не впитывать всю методику сразу (дайте обучающемуся как можно больше шансов «придумать самому», потому что это существенно для глубины понимания). Также ниже есть годное видео про первые шаги в F2L (first-two-layers).
Аналогичным образом удастся поставить и три оставшиеся пары, после чего обычно начинается кризис: как только собраны первые два слоя, их очень жалко ломать. Значит, нужно придумать способ собрать третий слой, не испортив первые два. Как же это сделать?
Это чуть сложнее, чем научиться нащупывать пары и собирать их в столбики на предыдущем этапе. Благо, есть несколько подходов к сборке третьего слоя. Я бы рекомендовал выделить как минимум пять-семь часов чистого времени на самостоятельный поиск решений. Если терпение кончится, то рекомендую второе и третье видео ниже.
От углов к центру
А иногда хочется собирать кубик, не начиная с одной какой-то грани, а расставив сперва все углы. Нередко с этого начинают люди, у которых кроме кубика 3х3х3 есть и другой полезный тренажёр – кубик 2х2х2.
После этого можно идти разными путями, но один из самых популярных – сборка четырёх столбиков (т.е. между восемью углами добавляем четыре рёберных кубика, чтобы получить четыре столба). Делать это можно самыми разными способами, формулы не нужны, а ощущение «на кончиках пальцев» возникает.
Ну а дальше почти столь же естественно расставляются оставшиеся восемь рёберных кубиков, после чего придумать перестановку центральных элементов совсем легко. Если на этом пути будут сложности, то по запросу про «Метод Морозова» должны найтись идеи. Ниже вы можете найти видео с пояснениями.
Зачем всё это?
Выше я старался не давать конкретных формул или методов, а стремился показать способы «покачать» свою способность понимать кубик Рубика. Не собирать, а именно понимать. Ведь брать производную функции может почти любой путёвый первоклассник (там же простейшие преобразования строк – можно быстро научить), но не каждый второкурсник понимает, «что конкретно он только что взял».
Так и здесь: подходы выше направлены на то, чтобы начать чувствовать кубик, а только потом думать про быструю/эффективную/. сборку кубика. Кстати, знаете, чем они отличаются?
Напомню, что есть разные дисциплины:
Сборка кубика на количество действий (очень интересная дисциплина про понимание; как и в шахматных турнирах, есть сложности из-за попыток применять компьютер),
Сборка кубика вслепую (с суровой вариацией «мультиблайнд», в которой мы сперва запоминаем много кубиков, а потом последовательно собираем их, не убирая повязку).
Другими словами, развивать себя даже в контексте кубика Рубика можно в самые разные стороны. А раз так, то выбор этот лучше делать осознанно, чувствуя нюансы снаряда, а не просто так выучивать первые попавшиеся формулы из первого попавшегося видеоролика. Короче, всё как с музыкальными инструментами и теми же шахматами.
Мне в своё время было интересно научиться собирать кубики произвольного размера с открытыми и закрытыми глазами, а вот поиск кратчайшего решения пока не даётся. Могу поделиться неплохим побочным эффектом: дети повторяют за родителями, поэтому тоже осваивают кубики, что скорее хорошо, чем плохо (конечно, главное – не давить, чтобы не вызвать отвращение к любым самостоятельным исследованиям и математике вообще).