トップページ⇒math
633コメント244KB

ルービックキューブ

■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
0001132人目の素数さん2010/09/15(水) 05:26:42
ルービックキューブ、20手で必ず解ける 数学者ら実証

立方体の各面の色をそろえるパズル、ルービックキューブは、初期の配置がどんなにでたらめでも20手で解けることを、
ケント州立大(米オハイオ州)の数学者ら米独の研究チームが証明し、発表した。
チームは、米ネット検索大手グーグルが提供した多数のパソコンの計算時間の空きを利用。
実質的なしらみつぶしを行い、どんな配置でも20手以下で解けることを示した。
配置の数は、約4300京(京は兆の1万倍)通りもあるが、パソコンの台数が多かったので実際の計算に要したのは数週間だった。
ルービックキューブの最短手順数は数学者らの興味を引いており、1981年には52手以下、95年には29手以下とわかっている。
チームによると、一般的なコンピュータープログラムは40手程度で解くものが多いという。
http://www.asahi.com/science/update/0818/TKY201008180314.html
0002132人目の素数さん2010/09/15(水) 07:11:12
ノーヒントで解けたらIQ130はあると言われている、
あのルービックキューブか。
0003132人目の素数さん2010/09/15(水) 15:39:49
え?ふつうノーヒントでやるものじゃないのか?
パズル解くのにヒントもらってなにが楽しいんだ?
0004132人目の素数さん2010/09/15(水) 15:54:52
ヒントなんて、包茎で童貞の奴がもらいたがるんだよな。
0005132人目の素数さん2010/09/15(水) 16:10:58
一般の人はヒントアリで解く人の方が多いと思うぞ。
ヒント無しで解く人は、パズルを趣味にしていて、
かつそういうポリシーがあるような人だろう。
0006132人目の素数さん2010/09/15(水) 20:04:36
あまりに揃わなくてドライバー的なのでガシャってやってバラバラにして再構築した俺はIQ13.0
0007132人目の素数さん2010/09/15(水) 20:07:50
爆発的に売れたのは解法マニュアルが出てパズルじゃなくスピード競争おもちゃになってからだろ
0008132人目の素数さん2010/09/15(水) 23:35:25
解法本が出たほうが後だったと記憶しているが
0009132人目の素数さん2010/09/15(水) 23:40:47
数学者使えねえな
シラミ潰し方式なら馬鹿でも調べられるだろ
0010132人目の素数さん2010/09/16(木) 00:13:12
>>9は民主党員
0011132人目の素数さん2010/09/16(木) 01:16:24
これって群論で解けるんでしょうか?
それとも離散数学でしょうか?
0012132人目の素数さん2010/09/16(木) 03:59:41
ルービックキューブは基本的には群論の範囲だが、
実際に最短手数を考えるとなるともう組み合わせ論とか整数論とか色々使うわけで、
あまり範囲にこだわる意味がないと思う。

だいたい、離散数学とか、キッチリすみわけ出来てるわけじゃないでしょ。
0013132人目の素数さん2010/09/16(木) 04:03:03
>>3
どっちかというと、自力でノーヒントで解くのは一般人類にはハードルが高すぎる
(あるいは、それだけの労力をつぎこむくらいなら、もっとほかの娯楽がある)という感じ。

で、結局、そろえる速さを競う楽しみ方の方が主流になってしまってるね。
パズル性を重視すると残念な傾向だとは思うが
そっちの方の楽しみ方の方が多くの人が楽しめるようだよ。

>>11
群論は考えるうえで役に立つけど
自力で解く人にとっては、おそらく「群論」という形で意識しないまま
群論っぽい考え方を適用してることになる。

>>1のような20手というのを計算機抜きで工夫して突き止める(解く)ために役に立つかと言うと微妙。
0014132人目の素数さん2010/09/16(木) 09:08:33
揃える速さ勝負が主流
一筆書き模様やパターン模様などを作って楽しむのが傍流
0015132人目の素数さん2010/09/16(木) 18:35:40
数学者の卵のみささんに質問ですが

ルービックキューブの中心部分にある普段は見えない
一個の立方体の色は何色なんですか??
0016132人目の素数さん2010/09/16(木) 18:59:41
>>15
中心に立方体は無い
0017132人目の素数さん2010/09/16(木) 18:59:54
あなたの心の色を映し出します
0018132人目の素数さん2010/09/16(木) 19:13:38
>>16
27個何れも立方体ではないわさ。
0019132人目の素数さん2010/09/16(木) 23:22:16
>>15
分解すればすぐわかるけど、白い棒状のプラスチックだよw
0020132人目の素数さん2010/09/17(金) 02:49:23
バラバラのパターンは全部で何通りあるんでしょうか?
nPrとかnCrとか使うんでしょうか?
約4300京通り
とはどういう式から出てきたのでしょうか
0021132人目の素数さん2010/09/17(金) 02:57:13
>>20
まず構造を知るべし
コーナー・エッジ・センターの3種(および真ん中でキューブそのものを支えてるパーツ)がある

大まかに言えば
コーナー8ブロックに対し、配置で8!通り、向きで3の8乗通りの自由度がある。
エッジ12ブロックに対しても同様の計算ができる
センター6ブロックは、6つの相対的位置関係は変わらないので
強いて言えば絶対的な位置が24通り、各面内での向きが4の6乗通りある。

これらを全てかけあわせれば求まるが
完成状態から変形すると絶対に取りえない配置や向きがあるので
それらの分で割って
さらにコーナー・エッジ・センターは互いに独立してるわけじゃなく実は連動してる要素があるので
その分でさらに割って、
あと絶対的な位置は普通考えないので24で割れば求まる。

ただし公式発表されてる場合の数は
センターブロックの向きの違いまではカウントしていない。
0022132人目の素数さん2010/09/17(金) 03:11:37
>>20
有限群の計算してくれるプログラミング言語GAPの例題でルービックキューブを計算してるコードが公開されてるよ
0023132人目の素数さん2010/09/17(金) 03:14:10
ルービックキューブの「何を」計算するのかが問題だな
0024ユビー ◆6wmx.B3qBE 2010/09/17(金) 04:03:43
9手で解けるんじゃないの
0025132人目の素数さん2010/09/18(土) 01:05:27
自力でやるとすごく面白いね
法則を見つけて状態遷移表描いて。
部分状態Aから部分状態Bにして、BからAに戻す時に、
「AからB、の逆アクション」、ではない別のアクションを使って戻すと、
同じ部分状態Aでも、少し違った形になる。
そこで、このA→B→Aを1アクションとみて名前をつけ、
何がどう変わるか、という機能を記す。
そのうち大きなアクション辞書が出来上がる。
同じ楽しみ方した人いるかな?
これってあるいみプチ数学、ものすごく小さい学問だよね。
しかも、日本語がほとんど書いてなくて
幾何学の記号ばっかりなとこが萌え
0026132人目の素数さん2010/09/18(土) 01:24:41
残念ながらルービックキューブは幼少時に解法を知ってしまったので
記憶を消しようがない以上1から自力は無理
リベンジ以降もそのときの解法の大半を流用した

スキューブやメガミンクスなどは>>25のようなやり方で楽しんだ。
0027132人目の素数さん2010/09/18(土) 05:55:41
そりゃ残念なことだな。 ルービックキューブは
この手のパズルの中ではけっこう面白い部類に入ると思うが
それが楽しめなかったなんて不幸としか言いようがない。
0028132人目の素数さん2010/09/18(土) 07:06:14
数学的な方法と試行錯誤とで1から全て自力で解くというわけにいかなかったのは
そういう手段をとれるようになって振り返ってみれば残念ではあるが
改めて他人に不幸と言われてみると、人に不幸だといわれるほどは不幸じゃないことが分かったよ
ありがとう>>27

ルービックキューブに適用できなかっただけで、考え方の手法そのものと
それを未知のものにぶつけて試行錯誤する楽しさの体験はちゃんと残ってるので。
0029132人目の素数さん2010/09/18(土) 20:23:46
俺も「家族内自力縛り」でやってて
思いついたアクションは家族内で共有って感じで楽しんでいたが、
いつの間にかマヌーバーを自然と使ってた(笑)
絶対誰か密輸してるよw
0030132人目の素数さん2010/09/19(日) 00:08:37
いったいお前はどれのこと言ってんだ?

http://pds.exblog.jp/pds/1/200708/05/83/a0060583_22135565.jpg
0031132人目の素数さん2010/09/19(日) 20:30:14
>>30
なんかウットリするなその写真
0032132人目の素数さん2010/09/20(月) 09:40:54
>>28
なるほどたしかにパズルを解く楽しみが減ったところで
必ずしも不幸だとは限らないよね。
もともとそんなもの幸福でもなんでもないという人だっているんだし。
0033132人目の素数さん2010/09/20(月) 15:31:34
>>32きもい
0034132人目の素数さん2010/09/20(月) 18:47:29
ウザいとかキモいと言う言葉は実に便利な言葉だな。 
少ない語彙でも使用が簡単な上に 
そう感じているのは発言者側の問題であるにもかかわらず 
まるで相手が悪いかのように思わせることに成功している。 
0035132人目の素数さん2010/09/20(月) 19:07:11
235 :名無し象は鼻がウナギだ!:2006/08/17(木) 10:42:48
    頭悪いヤシが自分は頭悪いよ、相手にする価値ないよと
    自分から表明してくれるのだから、便利な言葉じゃないか
0036132人目の素数さん2010/09/20(月) 19:36:38
>>34-35
うわぁ……キモッ^^;
0037132人目の素数さん2010/09/20(月) 20:19:45
コピペにいちいち反応する
0038132人目の素数さん2010/09/21(火) 00:14:07
>>36
周囲のことが見えないんだろう、かわいそうに。
0039132人目の素数さん2010/09/21(火) 03:16:22
マヌーバーってどういう理屈なんですか
あんなのどうやって思いつくんでしょうか?
群論やればああいうのが思いつくのでしょうか?
0040132人目の素数さん2010/09/21(火) 03:40:02
思いつくといってもゼロからいきなり完全形を思いつくわけじゃないぞ

回転列が限られていること、(基本的に2つだけだよね)
それもほぼ交互で、なるべく無関係なブロックが崩れないようにしてあることなどを考えれば
マヌーバーほど手数を節約できるかどうかは別として、自力で似たような発想と手に辿りつくことは可能
そこに必ずしも群論の知識が必要というわけでもない
群論の知識なくても試行錯誤や結果の検証はできるし。
0041132人目の素数さん2010/09/21(火) 11:55:44
島内先生の本は見た?
0042132人目の素数さん 2010/09/22(水) 08:47:00
テスト
0043132人目の素数さん2010/09/22(水) 09:05:32
採点
0044132人目の素数さん2010/09/25(土) 00:03:09
2個のキューブを入れ替えるとほかのキューブも多少移動してしまいますが
2個だけ入れ替えることは可能なのでしょうか?
0045132人目の素数さん2010/09/25(土) 00:06:15
たぶん2個はできなかったと思う。

3個はできる。
0046132人目の素数さん2010/09/25(土) 04:54:11
>>44
向きが変わってよければ可能なこともあると思う
0047132人目の素数さん2010/09/25(土) 17:24:44
そもそも場所が入れ替わってるキューブに
正しい向きなんかないと思うが。
0048132人目の素数さん2010/09/25(土) 17:38:26
二十年付き合ってきた俺が見た事ないからふたつ交換はあり得ないよ、
と言いたかったが、二十年間で経験したパターン数は
全4千京パターンの内何%くらいなんだろうか

秒間10回の速さで回して何故か毎回新しいパターンが出てきたとしても
二十年で63億パターンしか経験できないな。
億、兆、京。一千万分の一ほどしか知る事ができないわけだ
0049132人目の素数さん2010/09/26(日) 07:46:51
さっき考えてみたが、

(1)コーナーキューブが二つだけ交換された配置は存在しない。
(2)エッジキューブが二つだけ交換された配置も存在しない。
(3)ある二つのコーナーキューブが交換されて、さらに
 ある二つのエッジキューブが交換された配置は存在する。

その理由は、対称群を考えて偶置換か奇置換かを見れば分かる。

ルービックキューブを上段・中段・下段に分けると、中段の90°回転は
「上段の270°回転&下段の270°回転」で代用できるから、
結局、"側面の回転"だけを考えればよい。
8個のコーナーキューブに1から8までの番号をつけて、12個のエッジキューブには
9から20までの番号をつけて、20次対称群(の適当な部分群)と同一視すると、
側面の90°回転は偶置換になるから、結局、奇置換になるような配置は
起こらないことがわかる。で、(1)(2)は奇置換の配置だから、起こらない。
(3)は、実際にルービックキューブを動かすと具体例が作れる。
0050132人目の素数さん2010/09/27(月) 02:44:26
>>47
位置が異なるキューブのどれか1面(小面)に注目し、本来その位置にあるべきであったキューブの面を探す。
そのキューブは(もちろん位置が異なっているので)さらに本来その位置にあるべきであったキューブの面を探す。
こうして次々とキューブの面辿っていって、最初のキューブに戻ってきたときに、最初に注目していた面を指していれば
その移動では、向きは保存されたと考える。
最初に注目していた面とは違う面を指していれば、向きは保存されていないと考える。

0051132人目の素数さん2010/09/27(月) 04:00:55
>>48
そういう演繹未満の演繹じゃあ証明にはならんでしょう。

>>49
>>21の
>さらにコーナー・エッジ・センターは互いに独立してるわけじゃなく実は連動してる要素があるので
だな。
0052482010/09/27(月) 08:48:00
(マジレス来たぞwどういう手続きすれば良いんだこれw)
0053132人目の素数さん2010/09/27(月) 11:27:15
>>52
(・・・俺がなんとか説明するから、もっと情報をくれ。
 そもそも「何の証明を」しようとしていたことになってるんだ?
 1.「ふたつ交換はあり得ない」
 2.「1.の根拠が20年間付き合ってたというだけでは、根拠が薄すぎる」)
0054132人目の素数さん2010/10/07(木) 03:12:01
2個は不可能
可能かもと思う人は試しにバラして付け替えてみたらすぐ気づくと思う。
0055132人目の素数さん2010/10/07(木) 04:33:15
ぐうちかん
0056132人目の素数さん2010/10/07(木) 09:54:03
>>53
そもそも何が演繹なのか分からんが
単に数学的態度じゃないってだけだろ
数学的である必要はないからいんじゃね?
0057132人目の素数さん2010/10/07(木) 22:38:31
バラしたら交換できるのでは?
0058132人目の素数さん2010/10/08(金) 01:36:55
コロンブス並に空気読めてねー
0059132人目の素数さん2010/10/08(金) 08:49:09
天災とはそういうものさ
0060132人目の素数さん2010/10/09(土) 01:23:45
ばらしたら2個交換できるんですが。。。
0061132人目の素数さん2010/10/09(土) 10:16:55
で?
0062132人目の素数さん2010/10/09(土) 20:25:24
秒間1回で計算すると、
20年で全体の一億分の一の経験になる。
20年も愛でてるキューブ人口は一億人もいない。
ってことは、崩したキューブ状態は大抵
他の誰もが見たことのない形ってことでおk?
すると、それら全ての状態から高々20手で元に戻るってのは
逆説的で神秘だな
0063132人目の素数さん2010/10/10(日) 01:26:44
20手というのはもう最小の数字なんでしょうか?
20が最小値であることの証明はどうやればいいのでしょうか
検討もつきません
僕は群論は途中でやめたのですが、群論で証明できるのでしょうか?
0064132人目の素数さん2010/10/10(日) 01:43:27
>>62

そうでもない

10進法で11ケタの数字列となると100億の位まであり、ほぼ1000億にもおよぶ数があるわけだが
そのことと、人間11ケタの電話番号を1つ暗記できることとは大して関係がないようなもの
0065132人目の素数さん2010/10/10(日) 01:43:56
>1 嫁
> 実質的なしらみつぶしを行い 
と書いてある
0066132人目の素数さん2010/10/11(月) 00:09:43
>>63
>>1
0067132人目の素数さん2010/10/12(火) 22:57:05
閉じた系だからランダムに回していてもいつかはそろう。アシモにやらせて。
0068132人目の素数さん2010/10/12(火) 23:47:33
20が最小値とは、誰も言っていないわけか
0069132人目の素数さん2010/10/13(水) 00:08:35
>>67
コップの水の中に垂らしたインクが拡散した状態でも
ランダムに分子運動しつづければ
いつかはインクが最初の拡散する前の塊状の配置になる一瞬が来るしなw
0070べ ◆GMPNeMrEog 2010/10/13(水) 00:42:42
>>68
いや、20が(最も難解なパターンの)最小値だろ。
0071132人目の素数さん2010/10/13(水) 00:58:23
>>69
もちろんコンロの上に乗せたやかんの水が凍りつく瞬間も、だろ?
0072132人目の素数さん2010/10/13(水) 01:04:58
実際には分子間力とかナントカの影響で
そうなることは無さそうだな
0073132人目の素数さん2010/10/13(水) 01:07:52
>>72
実際はそんな天文学的確率が実現する前に
水なら蒸発してしまってるだろうし
キューブは耐久限度を超えてこわれてしまってる
0074132人目の素数さん2010/10/13(水) 01:14:24
天文学的個数分 やかんとコンロを用意すればよい
0075132人目の素数さん2010/10/13(水) 01:15:31
思考実験なら可
実際は無理
0076132人目の素数さん2010/10/13(水) 01:19:20
>>70
それが最小値とは言ってない
最も難解なパターンの最大値が20だという主張だ。
0077132人目の素数さん2010/10/13(水) 01:26:40
しかし20手以下まで絞り込めたんなら
あとは完成状態からの(本当の)しらみつぶしで
攻めていくことも可能なオーダーになってる気がするんだがなあ…

もっとも、何を「一手」とカウントするかの定義にもよるけど
・同じ軸周りの回転は1手とカウント
・センターブロックの向きはノーカウント
で素人計算でも13手(だったかな?)必要なのは計算できたけど。
0078132人目の素数さん2010/10/14(木) 17:33:58
ルービックキューブ早くまわせるようにならねー。
練習初めて3ヶ月。
毎日練習欠かさずやっているが、いまだ早い人のようにシャカシャカまわせられね。
ネーミングにつられてスピードキュービングキットなるものを購入してこれを使ってる。
いろいろとねじを強めたり弱めたり微調整繰り返しーの、シリコンワックスやってみたりーの。
それでもいまようやく2分切ったという有様。
ググって見たら、教えて!などのサイトでの返答で、まわすうちに削れたりして早くまわせるようになると言ってるが、
大会で使用しているルービックキューブって持ち込みのものを使用してるんか?
やっぱ練習つづけるしかないか。
0079132人目の素数さん2010/10/14(木) 23:33:16
>>68>>76>>77
ん?よくわかんないな。>>70 はあってると思うんだけど。

Super-flip が20以上手かかるのって既知だよね?
Wikipedia とか http://www.cube20.org/ でも
God's Number は20手と書いてると思うんだけど
0080べ ◆GMPNeMrEog 2010/10/15(金) 00:34:11
>>76 >>77
おまいら、アホすぎw


>どんな配置でも20手以下で解けることを示した。

この「以下」は一番難解なものが20手以下の何手かで解ける事が分かったという
意味ではない!
一番難解なものが、20手で解けるという意味。
0081132人目の素数さん2010/10/15(金) 00:45:35
>>80
>一番難解なものが、20手で解けるという意味。
だから何?
その解き方が"最良である"とは一言も言ってないでしょ。
若干ヘタクソな回し方をしている部分があるかもしれないでしょ。
0082べ ◆GMPNeMrEog 2010/10/15(金) 01:10:26
>>81
逆に最良でないとどこに書いてあるの
0083132人目の素数さん2010/10/15(金) 01:14:54
もういいって、馬鹿は書き込むな。マジで。
0084べ ◆GMPNeMrEog 2010/10/15(金) 01:16:02
>>83
ageてるお前は>>81では無いと思うんだが、
お前こそ全く話理解してないだろうから書き込むなw
0085べ ◆GMPNeMrEog 2010/10/15(金) 01:18:23
大体ここまでの書き込みで、半数以上がバ○だろうがw
0086132人目の素数さん2010/10/15(金) 01:20:47
>>1より
>1981年には52手以下、95年には29手以下とわかっている。

----------
>どんな配置でも52手以下で解けることを示した。

この「以下」は一番難解なものが20手以下の何手かで解ける事が分かったという
意味ではない!
一番難解なものが、52手で解けるという意味。
-----------
0087132人目の素数さん2010/10/15(金) 01:22:02
>>1より
>1981年には52手以下、95年には29手以下とわかっている。

----------
>どんな配置でも52手以下で解けることを示した。

この「以下」は一番難解なものが52手以下の何手かで解ける事が分かったという
意味ではない!
一番難解なものが、52手で解けるという意味。
-----------
0088べ ◆GMPNeMrEog 2010/10/15(金) 01:23:55
>>87
え、いやだからそれも20になったんだって。
0089べ ◆GMPNeMrEog 2010/10/15(金) 01:25:25
Lower boundが20というのは前から分かっていて、
Upper boundが今、20である事が分かって
Gapが0になったって話じゃないの?
0090132人目の素数さん2010/10/15(金) 01:28:24
>Lower boundが20というのは前から分かっていて

完成状態から一つだけズラした状態を用意すれば、1手で終わるけどそれについてコメントよろしく。
0091べ ◆GMPNeMrEog 2010/10/15(金) 01:29:52
>>90
あのー・・・w日本語通じてますか?w
0092べ ◆GMPNeMrEog 2010/10/15(金) 01:32:13
まぁ英語だけど。
0093べ ◆GMPNeMrEog 2010/10/15(金) 01:36:47
そもそも、全て調べつくした上で、最も難しいものの集合が20手かかるという事が分かっているなら、
その1つ1つについて、最短の手数を調べる事ぐらい、容易いと思わないかい?
0094β様護衛隊2010/10/15(金) 01:42:56
おっ!β様ハッケーーーーーーーーーソ
0095べ ◆GMPNeMrEog 2010/10/15(金) 01:44:11
きもwww

護衛されたり叩かれたりコテハンは大変だな
0096べ ◆GMPNeMrEog 2010/10/15(金) 01:51:41
まぁ、「きも」は言いすぎだな。
しかしコテハンでも猫を支持するやつは見たことないなぁ
0097792010/10/15(金) 02:34:40
>>68
Wikipedia が居るので「誰も」言っていない、は間違い。

>>70
正しい。確かに >>1 の主張はそこまで。
しかし、>>68 も正しい。

>>87
>>どんな配置でも52手以下で解けることを示した。
>この「以下」は一番難解なものが52手以下の何手かで解ける事が分かったという
意味ではない!
それは間違い。

>一番難解なものが、52手で解けるという意味。
それはおそらく正しい。

>>90
それは正しい。
しかし、>>80 のいう Lower Bound というのは
「最小手数が最大になる問題の最小手数 の Lower Bound」のことであって
「全ての問題の中での最小手数の Lower Bound」の話ではもちろんないだろう。
0098132人目の素数さん2010/10/15(金) 07:28:07
ノーベルシシャモ
0099132人目の素数さん2010/10/15(金) 12:27:41
>>87
52ってのは52以下なんだが…
0100132人目の素数さん2010/10/15(金) 18:43:59
幾何学に応用できる?
0101132人目の素数さん2010/10/15(金) 22:27:34
・ >>1の記事だけだと、「どんな配置でもN手以下で解ける」のNにあてはまる数は
N≦20と言っているだけで、20が最良かどうかはわからない

・ しかし、最短でも20手かかる初期配置が既に確認されている(Wiki)

以上から、N=20が最良評価であることが決定したということですね
■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています