Найдено необходимое число ходов для решения кубика Рубика

Дэниел Кункле (Daniel Kunkle) и Жене Куперман (Gene Cooperman) из бостонского Северо-восточного университета (Northeastern University) составили программу для суперкомпьютера, которая за 63 часа работы нашла такое минимальное число ходов, которого всегда будет достаточно для сборки кубика Рубика из любого исходного положения.

Общее число возможных комбинаций у классического кубика Рубика (3 х 3 х 3 клетки) составляет 43 квинтиллиона (миллиарда миллиардов).

Нахождение всех возможных путей решения для каждого исходного положения — непосильная задача даже для суперкомпьютера. Потому авторы работы придумали специальный алгоритм, позволивший им вплотную подступиться к решению давней проблемы — нахождению «числа Бога» (God’s Number) — так называют наименьшее число ходов за которые, в принципе, возможна сборка кубика из абсолютно любого исходного положения (подразумевается, что Бог всегда знает самый короткий путь).

Дэниел и Жене запрограммировали компьютер на поиск самого короткого решения для одной из каждых 15 тысяч неких промежуточных позиций, установив заранее, что каждую из них можно привести к сборке кубика за некоторое разумное число шагов.

Так выяснилось, что из любой исходной позиции кубика его можно собрать максимум за 29 ходов (а иной раз — гораздо быстрее). То есть — остальные решения, с числом ходов 30, 75 или 200, к примеру, тут уже следует признавать неоптимальными.

При этом большинство исходных позиций потребовало всего-то 26-ти и меньше ходов для своего решения.

Далее авторы работы сосредоточили своё внимание на нескольких позициях, решение которых требовало 27-29 ходов. Число таких проблемных комбинаций было невелико, так что для них суперкомпьютер мог перебрать все варианты стратегии сборки кубика и найти самый короткий. Оказалось, что все трудные позиции также решаются за 26 ходов или быстрее!

Не зря, значит, нас удивляют рекорды — читайте, к примеру, о 11-секундной сборке кубика.

Исследователи предсказывают, что «число Бога», в конечном счёте, должно составить 20 с небольшим. Так что в данном вычислении они вплотную приблизились к нему.

Свои выкладки соавторы представили на международном симпозиуме по символьным и алгебраическим вычислениям (ISSAC 2007), прошедшем недавно в канадском городе Ватерлоо (Waterloo).