Логика сборки: как решают кубик Рубика человек, компьютер и робот

Три грани совершенства: как человек, компьютер и робот покоряют кубик Рубика

Мировое сообщество спидкубинга замерло в восхищении: преодолен важнейший психологический и физический барьер. 8 февраля 2026 года на турнире GLS Big Cubes Gdańsk в Польше 9-летний Теодор Зайдер стал первым человеком в истории, официально собравшим кубик 3×3×3 быстрее чем за три секунды. Результат 2,76 секунды стал триумфом не только таланта, но и современных технологий. В этом решении сошлись воедино феноменальный lookahead (способность видеть ходы наперед), идеальный контроль куба GAN 12 Maglev UV и безупречное владение продвинутыми алгоритмами ZBLL. Теодору потребовалось всего 29 ходов, выполненных со скоростью более 10 поворотов в секунду (TPS).

Этот рекорд стал отправной точкой для глубокого анализа того, как по-разному подходят к решению одной и той же задачи три разных типа интеллекта: человеческий, программный и механический.

1. Математическое совершенство: путь компьютера

Для вычислительной машины кубик Рубика лишен физической оболочки — это строгая абстракция, группа состояний, насчитывающая примерно 4,3 × 10¹⁹ комбинаций. С точки зрения математики, любая сборка представляет собой поиск кратчайшего пути в колоссальном графе состояний.

Центральным понятием здесь является «Число Бога» — максимально возможное количество ходов, необходимое для решения кубика из любой позиции. В 2010 году команда исследователей, используя мощности Google, окончательно доказала, что этот предел равен 20 ходам (в метрике HTM). Путь к этому открытию занял десятилетия:

  • В 1981 году Морвен Тистлтуэйт предложил алгоритм из 52 ходов, разбив задачу на четыре этапа.
  • В 1990-х Герберт Коцемба представил свой знаменитый двухфазный алгоритм, ставший золотым стандартом. Он сводит решение к переходу в специальное подпространство, что позволяет находить близкие к оптимальным решения практически мгновенно.
  • Сегодня онлайн-сервисы и программы выдают решение за 17–19 ходов за доли секунды, демонстрируя абсолютный предел математической эффективности.

2. Физическая мощь: как кубик решают роботы

Роботы занимают промежуточную нишу: они сочетают математическую точность алгоритма Коцембы с необходимостью преодолевать законы физики — инерцию, трение и сопротивление материалов. В отличие от программ, робот должен «видеть» куб с помощью высокоскоростных камер и преобразовывать цифровую последовательность в механические импульсы.

Современные рекордсмены, такие как система от Университета Пердью (Purdue University), достигают невероятных результатов:

  • Текущий рекорд: 0,103 секунды на полную сборку.
  • Скорость: около 170 поворотов в секунду (TPS).
  • Технологии: бесщеточные двигатели, кастомные кубы с усиленной крестовиной и проприетарные ИИ-алгоритмы для мгновенного распознавания цветов при любом освещении.

Роботы не импровизируют — они исполняют заранее выверенный план с недоступной человеку точностью, превращая механику в искусство высоких скоростей.

3. Когнитивная эффективность: человеческий подход

Человек не может соревноваться с компьютером в глубине перебора. Вместо поиска кратчайшего пути спидкуберы используют декомпозицию — разбиение задачи на понятные этапы и паттерны, закрепленные в моторной памяти.

Ключевым показателем здесь является не только количество ходов, но и TPS (Turns Per Second). Элитные атлеты достигают скорости 10–12 движений в секунду. Однако, чтобы сократить время, нужно уменьшать количество ходов, используя сложные методы.

Метод Ходов (ср.) Сложность Особенности
LBL (Новичковый) 100–120 Низкая Послойная сборка, минимум формул.
CFOP (Фридрих) 50–55 Высокая Самый популярный метод, требует знания сотен алгоритмов.
Roux 45–50 Средняя Основан на блочном строительстве, меньше ходов, но больше движений средним слоем.
ZZ / ZBLL 42–48 Очень высокая Минимизирует перехваты куба, требует феноменальной памяти.

Вершиной человеческого анализа является дисциплина Fewest Moves Challenge (FMC). Здесь за 60 минут участник должен найти максимально короткое решение на бумаге. Лучшие FMC-куберы находят сборки за 16–20 ходов, вплотную приближаясь к «Числу Бога» и доказывая, что человеческий разум способен конкурировать с алгоритмами в аналитической глубине.

Итог: три взгляда на одну истину

Кубик Рубика перестал быть просто игрушкой, превратившись в модель для изучения интеллекта:

  • Компьютер учит нас глобальной оптимизации и поиску кратчайшего пути.
  • Робот демонстрирует пределы физического исполнения и точности.
  • Человек показывает невероятную адаптивность, используя интуицию и паттерны для преодоления биологических ограничений.

Независимо от того, кто держит кубик — механическая рука или пальцы девятилетнего гения — эта головоломка остается вечным символом человеческого стремления к порядку из хаоса. Крутите кубик, и пусть всё сложится!

 

Источник

Читайте также