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[知识科普] 魔方盲拧是怎么实现的?

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发表于 2022-1-25 20:21:50 | 发自安卓客户端 | 显示全部楼层
前言:
在学院某数学巨佬的要求下,楼主创作了本文。其实楼主根本不想写。本文主要以讲解魔方盲拧的复原方法为主,建议对魔方有所了解的人阅读。大家可以积极交流学习。本文为作者原创,如需转载请与本人交流。

正文:
如果是看过最强大脑或者是其他科学类的节目的人,想必对魔方并不陌生。魔方有很多种类,而在我们日常生活中比较常见的是三阶魔方,所以这里以三阶魔方的讲解为主。由于三阶魔方速拧复原比较简单 而且网上资料比较多,所以不进行讲解了。有问题可以问楼主。这里主要讲解魔方盲拧的复原方法。

想学习三阶魔方基本的复原方法,可以看这个帖子:
https://www.tuilixy.net/thread-4122-1-1.html

1.魔方盲拧很难吗?
如果是二阶魔方或者三阶魔方盲拧,还不是很难,只要用心学就可以学会。但是对于速度的要求,需要自己多加练习和研究。但是,如果是四阶魔方或者是五阶魔方,乃至13阶魔方。相对来说,不管是操作方法的难度还是记忆量的难度,都会大幅度提升。所以,三阶魔方盲拧还是不难的。如果有想学三阶魔方盲拧的朋友,可以尝试学习一下。

2.魔方盲拧原理
从学术角度出发,盲拧的原理需要用到高等数学的群论知识。比如置换群,共轭群等。但是这样就把简单的东西复杂化了,不方便学习。我们可以把这种抽象的东西,在魔方盲拧中具体化。也就是说,把理论知识用于具体实践。
盲拧方法和速拧方法并不一样。如果我们用速拧方法还原,在拧动过程中,其他色块的位置会变,所以导致记忆无效。只能用空间想象力来推理色块的移动。这样盲拧就变很难了。然而,盲拧的方法并不是这样的。盲拧方法在移动某个色块时,其他色块是不动的。在魔方盲拧中这种方法被称为三循环原理,也就是群论的知识 。魔方的一个色块和另外两个色块进行三循环。最后的色块会到原来第一个色块的位置,剩下两个色块去自己正确的位置。然后第一个色块的位置的新色块在和其他的色块交换,最后达成复原魔方的目的。(第一个色块的位置被称为缓冲块位置,后文会有具体讲解)另外,魔方在操作中会有奇偶性的变换,如果打乱步数是偶数,魔方不用奇偶校验。如果打乱步数是奇数,则需要奇偶校验。奇偶校验公式也就是两个角互相交换的同时,两个棱也互相交换。具体是为什么,需要用数学群论知识讲解,这里就跳过了。

3.魔方盲拧是如何记忆的?
有一种记忆方法叫做“记忆宫殿”,可以称为联想法。可以把我们想要记忆的东西转化成图像。因为人脑对于图像的记忆最为深刻,所以转化成图像可以方便我们记忆。最强大脑里面的记忆大师都是用这样的方法进行记忆的。当然还有其他的记忆方面,比如拼音法,连线法,照相记忆法。但是难度相对较大,所以本人还是推荐用记忆宫殿法来记忆。这种方法也可以用于学习和工作之中。
接下来关于具体操作。首先,我们要对魔方进行编码。因为有的位置的颜色是一样的,所以需要编码,这样方便我们记忆。常见的编码方式有数字和字母。但是因为数字容易出现混淆,比如记忆过程中,记忆的是12,但是在操作过程中,不知道记忆的是1和2还是12。所以本人不推荐这种方法。所以我们用字母编码,编码图在最下面。

想学习记忆宫殿法可以看这个帖子:
https://www.tuilixy.net/thread-37074-1-1.html

4.魔方盲拧具体是如何操作的?
首先是记忆阶段,我们分别记住棱的缓冲块和角的缓冲块的正确去向(色块①位置)的编码然后顺次记色块①的正确去向的位置(色块②位置)的编码。然后色块②就会到缓冲块。每两个一组,进行记忆。然后最后是偶数,也就是说没有落单的。那就是没有奇偶校验。然后是奇数,那么,有奇偶校验,那么就是棱角的缓冲块分别和落单的编码位置分别进行交换。也就是上文说到的奇偶校验。

5.公式是怎么来的?
盲拧公式都是用群论的知识推导的。这里在盲拧中具体化。比如,缓冲块是上面和前面所交的那个棱块的上面,它要去上面和后面所交的棱块的后面的位置,然后这个位置的色块要去上面和右面所交的棱块的上面的位置。那么公式就是上面和右面所交的棱块的上面的位置到缓冲块的位置,然后上面和后面所交的棱块的后面的位置到缓冲块,再分别用逆公式做回去。公式就是R' U' R U M U' R' U r。M层就是直达层,在交换过程中不能破坏直达层。我们就可以用这种方法推导公式了。
奇偶校验的公式就是CFOP速拧中的PLL公式,棱角分别单换。

尾声:
本人只是简单介绍一下盲拧的理论操作方法,但是依靠本文具体学习起来还是比较困难的,所以还是本文主要目的是告诉大家盲拧魔方并没有那么神奇,每个人都能做到。如果真的有兴趣,想要学习。可以去B站搜索三阶魔方盲拧教程。
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| 发表于 2022-1-25 20:35:27 | 发自安卓客户端 | 显示全部楼层
这属于op法,还是大部分盲拧方法的思路?
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| 发表于 2022-1-25 21:31:30 | 发自安卓客户端 | 显示全部楼层
看得我云里雾里
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| 发表于 2022-1-25 21:54:49 | 显示全部楼层
划重点,“在某位巨佬的要求下”
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| 发表于 2022-1-25 22:03:07 | 显示全部楼层 发帖际遇
我敢说那位数学巨佬是哈士奇
要么就是···算了,应该不会是leijiarui
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| 发表于 2022-1-26 11:20:25 | 发自安卓客户端 | 显示全部楼层
感觉是自己三辈子都到达不了的高度
| 发表于 2022-1-26 11:55:17 | 发自安卓客户端 | 显示全部楼层
tql,不愧是魔方大佬。
| 发表于 2022-1-28 02:46:30 | 发自安卓客户端 | 显示全部楼层
三阶盲拧:这不有手就行
四阶盲拧:难得一批
| 发表于 2022-2-5 16:13:02 | 发自安卓客户端 | 显示全部楼层
我也就会速拧,也就10多秒
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| 发表于 2022-2-8 14:24:01 | 发自安卓客户端 | 显示全部楼层
以前看盲拧就单纯觉得要很厉害的记忆,没想到这里面还有这么多知识
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