Мегаминкс представляет собой сложную механическую головоломку в форме правильного додекаэдра. Каждая из его 12 граней является пятиугольником, способным вращаться на угол 72° (что соответствует 1/5 полного оборота). В отличие от классического кубика Рубика 3×3×3, данная конструкция включает 12 неподвижных центров и 50 активных фрагментов: 20 угловых и 30 реберных элементов.
История этого устройства началась на заре 1980-х годов. Концепция была разработана практически одновременно несколькими изобретателями. В 1981 году Керстен Майер из Германии официально запатентовал конструкцию, в то время как аналогичные прототипы создавали Бен Халперн (США), Борис Хорват (Югославия), Барри Локвуд (Великобритания) и другие мастера. Массовое же производство головоломки было инициировано Уве Меффертом в 1982 году.
Общее число возможных состояний мегаминкса колоссально — 1,01×10⁶⁸. Для сравнения, аналогичный показатель кубика Рубика составляет лишь 4,3×10¹⁹. «Число Бога» — минимальное количество ходов, достаточное для решения головоломки из любой конфигурации — для мегаминкса пока остается неразгаданной математической загадкой. Для классического кубика этот показатель равен 20 ходам; данная константа была вычислена в 2010 году командой Томаса Рокицки с использованием облачных мощностей Google.
С 2025 года мегаминкс включен в список официальных дисциплин Всемирной ассоциации кубика (WCA). На сегодняшний день это единственное направление в спидкубинге, где мировое лидерство удерживают представители России. В декабре 2025 года на международном турнире Tashkent Open 2025 пятнадцатилетний школьник Тимофей Тарасенко установил два мировых рекорда WCA: он собрал мегаминкс за рекордные 21,99 секунды в одиночной попытке и показал среднее время 24,38 секунды.
В то время как мастера-люди демонстрируют феноменальную скорость, специализированные роботы пока значительно отстают. Это резко контрастирует с ситуацией вокруг кубика 3×3×3, где механические системы справляются с задачей за доли секунды, а человеческий предел лишь недавно опустился ниже трехсекундной отметки.
Первые автоматизированные системы для сборки головоломок начали появляться в начале 2000-х. Одним из наиболее заметных разработчиков стал британский инженер Дэвид Гилдей из компании ARM, создавший в начале 2010-х серию устройств на базе LEGO Mindstorms. Его самый успешный проект, CubeStormer 3, разработанный совместно с Майком Добсоном, в 2014 году установил рекорд в 3,253 секунды, зафиксированный Книгой рекордов Гиннесса. С тех пор это достижение неоднократно перекрывалось более совершенными машинами. Текущий мировой рекорд среди роботов принадлежит проекту Purdubik’s Cube от студентов Университета Пердью (США) и составляет невероятные 0,103 секунды.
Роботы Гилдея ставили рекорды по решению кубов размерностью от 4×4×4 до 9×9×9, а также экзотических вариантов вроде Void-куба и кубоида 3×3×7. В 2010 году он представил ARM Powered Android Megaminxer — первую серьезную систему для сборки мегаминкса.
Аппаратная часть Megaminxer базировалась на контроллерах LEGO Mindstorms NXT. Смартфон HTC Desire на Android использовался для визуального сканирования цветов, после чего алгоритм вычислял решение, передавая команды сервомоторам через Bluetooth. Автор не раскрывал исходный код своего алгоритма, однако из его публикаций на форумах известно, что система использовала табличный метод поиска решения (table driven algorithm), а не двухфазный поиск в графе. Решения Гилдея были далеки от оптимальных: в худшем случае алгоритму требовалось 194 хода в метрике HTM. По предварительным расчетам Герберта Коцембы и других математиков, реальное «число Бога» для мегаминкса составляет не менее 45 ходов, но точное значение неизвестно. Тем не менее, работа Гилдея обеспечивала стабильное время сборки, и в 2011 году робот показал результат 8 минут 4 секунды.
На протяжении полутора десятилетий серьезных попыток превзойти результат Гилдея не предпринималось. Однако в начале 2026 года Лаборатория интеллектуальных технологий робототехники МФТИ объявила о запуске проекта по созданию робота для сборки мегаминкса, а также о проведении хакатона по поиску самого эффективного алгоритма. Команда Физтеха под руководством Ильи Осокина ставит перед собой амбициозную цель — преодолеть восьмиминутный барьер и установить новый мировой рекорд.
Концепция нового устройства уже представлена: это первый в мире робот с возможностью независимого вращения каждой грани без необходимости перехвата всей головоломки, что должно радикально ускорить процесс сборки.
В распоряжении команды уже есть действующий прототип и симулятор на Python для тестирования программных решений. Организаторы ожидают, что участники проекта разработают инновационные методы поиска оптимальных путей сборки.
В тематическом чате проекта в настоящее время обсуждаются перспективные технологические подходы.
1. Использование полного перебора для конкретных этапов. Применение алгоритма BFS для вычисления точного «числа Бога» для стадии «звезды» (сборка 5 белых ребер). База из 547 миллионов конфигураций вполне по силам современному оборудованию, что позволит найти идеальные пути для начала сборки.
2. Оптимизация многофазных схем. Совершенствование существующих методов, которые сейчас гарантируют решение в пределах 116 ходов. Внедрение лучевого поиска (beam search) с большой шириной, алгоритмов локального поиска (hill climber) и исключение обратных ходов может сократить длину решения до 90–120 манипуляций. Дополнительный прирост даст учет динамики актуаторов: например, двойной поворот (144°) механически выполняется быстрее, чем два последовательных шага.
3. Машинное обучение и нейросети (RL). Обучение моделей на данных о скоростных сборках, таких как CayleyPy Megaminx Solve Optimally на Kaggle, где представлены наработки ведущих экспертов, включая Томаса Рокицки. Нейросеть способна самостоятельно выявлять эффективные последовательности, что при использовании мощных ускорителей может обеспечить сборку за считанные минуты.
4. Применение коммутаторов и конъюгатов. Стратегия, заимствованная из методов сборки «вслепую», где для каждого элемента ищется независимый путь с последующей «сшивкой» в общую цепочку. Конструктивные особенности робота МФТИ, позволяющие вращать несколько граней одновременно, идеально подходят для реализации этого метода на финальных стадиях решения пазла.
В мае 2026 года состоятся очные соревнования, в ходе которых будет определен самый быстрый алгоритм. Значительное сокращение времени по сравнению с 8-минутным рекордом станет весомым достижением в области робототехники и алгоритмики. Ознакомиться с деталями можно на сайте Фонда целевого капитала МФТИ, который оказывает поддержку данному проекту.
Видеоматериалы с первой встречи участников проекта уже опубликованы на YouTube-канале Starkit Robots.
Будем внимательно следить за развитием событий — пусть российским инженерам покорится этот рубеж!
