Myślę, że sprawiłoby olbrzymią trudność znalezienie osoby (w każdym razie należącej do mojej grupy wiekowej), która by nie słyszała o Kostce Rubika… wynalezionej przez węgierskiego architekta Ernő Rubika plastikowej łamigłówce, która w latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych opętała umysły tak wielu osób na całym świecie. Pozornie niezbyt skomplikowana, szybko stała się obiektem badań i analiz zafascynowanych nią badaczy, poszukujących metody szybkiego jej rozwiązywania. Ze wszystkich opracowanych metod, najpopularniejszą jest zdecydowanie „Metoda Fridrich” – autorstwa pochodzącej z Czech badaczki (obecnie profesor na jednym z amerykańskich uniwersytetów), dla której Kostka Rubika stała się pasją życia.

dr Jessica Fridrich

Rubik Martianz

Po raz pierwszy dr Jessica Fridrich zobaczyła Kostkę Rubika na seminarium matematycznym, będąc jeszcze nastolatką żyjącą w czeskim miasteczku górniczym. Jak sama opowiada, niemal natychmiast została opętana obsesyjnym pragnieniem nauczenia się jej rozwiązywania. Nie powstrzymał jej nawet fakt, że w jej kraju w tamtym czasie Kostki Rubika nie były w ogóle dostępne (nielicznym tylko udawało się przywieźć pojedyncze egzemplarze nabyte na Węgrzech). W rosyjskim piśmie matematycznym „Kwant” odnalazła opis działania oraz metodę rozwiązywania kostki, a wszystkie swoje przemyślenia i koncepcje rysowała na papierze.

Fridrich udało się po raz pierwszy pokonać kolorową kostkę w 1981 roku. Zapewne niewielu ludzi poświęciłoby dekady na rozwiązywanie problemu plastikowej zabawki, ale też niewielu można porównać z późniejszą autorką „Metody Fridrich”, która potraktowała plastikową układankę, nie jako zwykłą grę czy hobby, ale jako życiową pasję, wręcz obsesję.

Po Aksamitnej Rewolucji Fridrich, o której intelekcie świadczy fakt samodzielnego opanowania rachunku różniczkowego i całkowego, wyemigrowała do Stanów Zjednoczonych zrobić doktorat. Dziś, choć jest już ponad czterdziestoletnią utytułowaną profesor, dalej na konferencjach i seminariach naukowych proszona jest o demonstrację rozwiązywania Kostki Rubika. Nie mówiąc już o tysiącach e-maili wysyłanych do niej przez rzesze fanów z całego świata.

Metoda Fridrich

Jest to metoda szybkiego rozwiązywania kostki Rubika, która wymaga znajomość przynajmniej 53 (wg New York Times) lub 78 (wg kilku innych źródeł) sekwencji odpowiednich ruchów (algorytmów).

Metoda Fridrich wymaga najpierw rozwiązania jednej ścianki oraz dwóch rzędów kwadratów Kostki Rubika, wybierając zwykle jako punkt odniesienia ściankę, która ma na środku biały kwadrat. Środkowy kwadrat na każdej ze ścianek jest elementem stałym i określa jaki kolor będzie mieć dana ściana po rozwiązaniu. Rozwiązywanie zwykle przebiega dwuetapowo, a każdy etap ma dwie fazy.

W pierwszym etapie należy najpierw ułożyć tzw. cross (czyli ułożenie pierwszej warstwy tak aby kolory krawędzi były zgodne ze środkami ścianek bocznych), a następnie dwa rzędy na sąsiednich ściankach (F2L, first two layers). Większość osób praktykujących szybkie rozwiązywanie Kostki Rubika improwizuje tak długo, aż uda im się uzyskać odpowiedni układ, jakkolwiek na ten etap również opracowano odpowiednie algorytmy.

W tym miejscu rozpoczyna się kolejny etap rozwiązywania, złożony z dwóch faz, orientacji i permutacji, stanowiący istotę Metody Fridrich. Ostatecznym celem, jest takie układanie trzeciej warstwy poprzez zastosowanie odpowiednich algorytmów obrotów ścianek, aby nie został naruszony uzyskany we wcześniejszym etapie układ kolorów. Aby w ogóle mówić o szybkim rozwiązywaniu Kostki Rubika trzeba znać przynajmniej 53 algorytmy. Najszybsi na świecie (włączając w to samą dr Fridrich) znają i potrafią błyskawicznie zastosować ponad setkę. Są w stanie natychmiast rozpoznać i ocenić który z algorytmów w danej sytuacji będzie najszybszy.

W wyobrażeniu sobie jak to wygląda i działa może pomóc graficzna wizualizacja jednego z algorytmów używanych w szybkim rozwiązywaniu Kostki Rubika (@NYT) oraz poniższy film, na którym bohaterka tego artykułu układa kostkę w kilkanaście sekund…

Mistrzyni…

Kiedy wreszcie Fridrich dostała swoją pierwszą kostkę (pamiątkę po odwiedzinach francuskich znajomych jej rodziny) zaczęła trenować, będąc w stanie coraz szybciej i szybciej ją układać, aż pobiła większość publikowanych w prasie czeskich, węgierskich i amerykańskich rekordów. W 1982 roku, podczas krajowych mistrzostw, była już jednym z najszybszych „układaczy” w Czechach. Zdobyła mistrzostwo rozwiązując kostkę w 23.5 sekundy! Rezultat, który umieścił ją na dziesiątej pozycji na pierwszych mistrzostwach świata w Budapeszcie.

Dziś jej umiejętności, choć dalej imponujące, nie zapewniły by jej aż tak wysokiej pozycji. Najszybsi zeszli już poniżej dziesięciu sekund. Pochodzący z Holandii Erik Akkersdijk obecny rekordzista świata, uzyskał rezultat 7.08 sekundy!

I co o tym sądzisz? Masz ochotę spróbować?

Na podstawie Specializing in Problems That Only Seem Impossible to Solve (@New York Times).

Warto zapoznać się także z:
My speed cubing page – strona o opisanej powyżej metodzie stworzona przez samą dr Fridrich! Dla bardziej zainteresowanych jest tu także mnóstwo wartościowych linków.
Erik’s flying colours – strona obecnego mistrza świata w układaniu Kostki Rubika.

I chyba jeden z najbardziej przydatnych adresów czyli: przegląd WSZYSTKICH algorytmów Metody Fridrich.

• Metoda 15×4, czyli jak skoncentrować się na nauce
• Co było „ciekawe” w roku 2009
• O przygotowywaniu się do nauki – metoda Know-What-Learned
• Naukowe podejście do rozwiązywania problemów
• Mnożenie (jednak nie) po japońsku raz jeszcze – metoda graficzna
• Zapytać mędrca, czyli 13 wartościowych wywiadów z intelektualistami, myślicielami i ludźmi nauki
• Dłubiąc w IQ, czyli jak się ma inteligencja do bycia mądrym