最近幾天吉尼斯世界記錄有了一項新的記錄就是世界上最大的魔方。據說這個魔方有160公斤,而該魔方的發明人用了330個小時才制作完成。看來這個男子對魔方也是情有獨鐘啊。說起魔方,我相信很多人最常見的就是三階魔方。而《最強大腦》中的比賽項目也着實讓魔方火了起來。
《最強大腦》中的選手能在幾秒之内就将魔方還原,作為普通人的我們是否能達到呢?其實魔方有許多的還原方法和很多數學原理。
而我作為一個有2年經驗的魔方愛好者,從零基礎到20秒,也是經曆了漫長的奮鬥。因此本文從大家對魔方速擰的誤解、魔方中的數字關系、三階魔方的具體玩法為大家由淺入深地講解魔方的魅力。不管你是魔方小白,還是資深大神,我相信我的個人經驗與方法,都能給你帶來玩魔方的新思路與啟發。
吉尼斯紀錄:世界最大的魔方
01、認識誤區:關于絕大多數魔方小白甚至資深玩家對三階魔方速擰練習存在的一些誤解我在教授魔方的過程中,發現不論是家長還是孩子,甚至有很多基礎不錯的老師,他們對魔方速擰的理解都存在很多誤區。這些誤區集中在三個問題上,今天我一起為大家解答。
①是否将119個公式記住并強化練習,速度就能提升?
不是。
在開始學習速擰時,第一要完成的是21個PLL公式的記憶,以及靈活運用F2L的4種基本情況,并達到熟練掌握為止。這時你的速度應該在50秒左右為合格;第二記憶OLL的57個公式,并且做到在下意識就能判斷情況,完成公式,這時你的速度應該在40秒左右。至此第一階段完成。
在第二階段,首先十字的完成時間需要控制在5秒以内;其次要記憶并理解F2L的41個标準公式,前兩層的時間控制在20秒以内;最後也是非常重要的一步,就是連貫性的練習,俗稱慢擰練習。意思是你在還原魔方時,每一步和下一步的銜接不能出現停滞狀态。整個第二階段結束之後,速度應該可以提升至25-30秒。
第三階段也是速擰的高級階段。在這個階段中不需要再進行新的公式記憶。但是要對呼吸、眨眼和觀察力進行訓練。魔方練習的高級階段是需要做到呼吸同步的,即呼吸速度、眨眼的節奏以及魔方的步數要三者合一。與此同時在魔方還原的過程中盡量減少轉體的情況。
在我看來,觀察力主要有兩個方面:
也就是說在你看到魔方時,你能預判出這個魔方可能會出現哪些情況。當然這個能力目前隻有極少數的人能夠做到。到此為止高級階段的練習完成,這時你的速度應該在15-20秒。
但是如果你能完全掌握F2L的預判和觀察,在加上PLL和OLL之間的熟練銜接,那麼你的速度應該能達到15秒左右。當然這個速度已經是高手級别的了,孩子如果能堅持每天練習,大約需要1年左右。對于成人來說就不一定了,得看自己的時間安排。
菲神
②魔方速擰是否取決于手速?
不是。手速的練習在層先法基礎還原階段就已經形成。後面的高級玩法大部分都是在提升公式量以及各方面的能力。但是在更高級階段時,要進行單手練習。
大家知道,魔方速擰通常是由雙手來完成的,但是對于很多人來說不是每隻手都很靈活,因此在高級階段訓練時,需要練習單手速擰。幫助我們更好地靈活雙手。
不僅如此,魔方中的手法也是至關重要的。一個公式是否能快速完成,取決于選手的手法是否恰當。很多人認為魔方隻要把公式正确打完就可以了,其實不然,每個人打公式所需要的時間不同,這不隻是手速的問題,還有手法的問題。
③是否隻練習三階魔方的公式就能進15秒以内?
不是。除了上面我們提到過的進階方法之外,想要進入15秒以内,還需要不斷精簡自己的步數。我們知道上帝之數是20,因此你的步數越接近20步,速度就會越快。
而魔方的F2L公式不是固定的,是根據打亂情況而決定的。所以大家要遵循WCA中打亂步驟25步來進行刻意練習,将同一個打亂公式多重複幾次,盡量靠近20步。
到了高級階段不僅要練習三階魔方的速擰,還要練習二階魔方和四階魔方的速擰。二階魔方和四階魔方的速擰可以幫我們學會辨色,即給你一個魔方面的顔色,你能迅速判斷它的前後左右分别是什麼顔色。因為偶數階的魔方沒有中心塊,需要自己來定顔色。
除了以上的之外,你還要學習更高端的公式,比如ZBLL,橋式公式等,為你提供更好的解決思路。目前的世界的頂級選手平均速度都在5秒左右,他們的競争不在手速,而在于解決思路和對公式的掌握能力。
④魔方是否需要每天練習?
是。對于學習高級玩法的朋友,還是建議每天抽時間練習1小時左右。一是因為高級玩法的公式量極大,不練習容易忘;二是因為觀察力需要長時間的練習和專注,如果不每天練習,那你的觀察力也很難跟得上。
正如我的老師所說:“如果你幾天不練習,可能看不出來;如果一個月不練習,那麼你的速度可能會明顯下降;如果你三個月不練習,那你可能需要重新學習”。所以對于一項技能的提升,你的付出和收獲是呈正相關的。
02、了解特殊數字含義:圍繞在三階魔方身邊的那些神奇數字到底有着怎樣的規律與含義魔方之所以有很多不同的解法和公式,主要是因為其中蘊含着很多的數學原理,所以在魔方的冷知識中,就會有很多的數字出現。所以我今天找了最具代表性的6個數字來幫大家打開魔方的興趣大門。
·龐大的排列組合方式—430億
作為魔方的發明者魯比克而言,在剛一開始的時候,他自己對魔方的還原方法也是一頭霧水。經過一個月的研究,才将魔方還原。可能大家覺得他還原太慢了。
其實不然,雖然三階魔方隻有26個小方塊,但是它的排列組合方式卻有43×10的18次方,也就是430億種。所以在沒有任何公式和方法的前提現下,想要靠運氣将它還原是非常困難的。
·上帝之數—20
魔方的構成是建立在數學科學的基礎之上的,因此有一個困擾了數學家30多年的問題,那就是對于任意打亂的三階魔方而言,還原的最少步數是多少?在2010年,美國加利福尼亞利用谷歌總部的主腦計算機破解了這一謎題,證明任意打亂的魔方都能在20步以内複原。從此上帝之數被定為20。
·惡魔之數—1260
大家都知道,在學習魔方的還原時,無論是基礎階段還是高級階段,都會記憶一些公式。而對于任意一個魔方公式而言,經過多次重複後,都能将魔方再次還原,但前提是這個魔方是未打亂狀态。
那麼問題來了,這個重複的次數最多是幾次呢?經過計算機的計算,最後得出任意一個魔方公式,最多經過1260次就能将這個魔方複原歸位。因此惡魔之數被定為1260。
·最複雜打亂步驟—25
作為一個魔方新手來說,可能認為魔方打亂的程度越複雜,還原的步驟就會越多。其實這種想法是不對的。在我看來,魔方的打亂步驟與還原步數的關系呈抛物線形狀。
也就是說,當打亂步驟到達一定數值時,還原步數非但不會增加,反而會減少。經過科學的研究發現,證實了對于正規步數來說,25步是魔方最亂的情況。因此在WCA世界魔方錦标賽中,大賽規定的打亂步驟均為25步。
·人類速擰最快記錄—3.47秒
目前三階魔方的速擰記錄是由中國選手杜宇生保持的。在2018年,他以3.47秒的單次最高速度打破了世界記錄,至今無人能破。但目前均速世界排名第一的是澳大利亞選手菲利克斯·曾姆丹格斯。最令人驚歎的是,他已經連續10年排名第一了,真的是一直被模仿,從未被超越。
·人工智能速擰最快紀錄—0.637秒
人工智能的出現對人類而言是好事還是壞事,這依舊是個未解之謎。因為下棋機器人能夠戰勝真人,玩魔方它們同樣能赢。
在上面我們介紹到目前最快的三階速擰時間是3.47秒,而德國的一台機器所用時間僅需要0.637秒,就将魔方還原了。它的速度已經快到了人類肉眼無法識别的狀态。所以在我看來,人工智能技術的強大遠超人類想象。
人工智能0.637秒完成魔方還原
03、作為速擰魔方的資深玩家,本人結合自身學習與實踐經驗,分享三階魔方的具體玩法三階魔方是由26個小方塊組成的正六面體。在國際上顔色的定位是:前紅、後橙、左藍、右綠,上黃、下白。但是有一種比賽特殊,就是水下魔方,由于視線反光的原因,參賽選手是前藍、後綠、左橙、右紅、上黃、下白。
①三階魔方的初級玩法
目前三階魔方的初級玩法非常普遍,其中比較簡單的一種叫做層先法。顧名思義,它是通過一層一層的還原來實現整個魔方的還原。
通常的步驟是:底面十字還原→底面角塊還原→中間層還原→頂面黃色還原→頂層還原。其中除了第一層需要較高的觀察力之外,剩下的還原隻需要借助公式即可。
初級玩法的基本步驟
②三階魔方的進階玩法
對于魔方高級玩法的初學者來說,其實最難的是十字還原,可能觀察就會耗費很長時間,為此很多魔友都想走捷徑,于是有了CFEE的出現。但是教授這種方法的人非常少。CFEE與CFOP最大的區别就在于十字還原的方式。
CFOP需要很好的觀察力和策劃力才能将十字在5秒之内完成;而對于CFEE來說,你隻需要将四個白色的棱塊歸于底部即可,不用關注棱塊的位置和顔色是否正确。剩下的與CFOP的步驟是一樣的,隻不過需要在最後一步用公式将十字進行調整。
就我個人建議,大家最好直接開始CFOP的學習。CFEE雖然優化了十字的思考和觀察,但同時也增加了步驟和時間。而且如果你想有更好的成績,十字的觀察能力是必不可少的。終究還要回來再次學習。那為什麼不從一開始就好好練習呢?
③三階魔方的高級玩法
而對于很多初學魔方的魔友可能不知道還有高級玩法。目前世界上比較先進的是橋式和CFOP,而世界冠軍多采用的是CFOP。而初級玩法和CFOP高級玩法最大的不同在于:CFOP是在完成頂面十字後,直接完成前兩層,而頂面和頂層需要兩個公式即可完成。也就是所在步驟上明顯減少了。
在CFOP中,C指的是Cross底面十字,F指的是F2L前兩層,O指的是OLL頂面情況,P指的是PLL,頂層情況。而全套的CFOP公式有119個标準公式,其它變形公式非常多。其中F2L有41種标準情況、OLL有57種情況、PLL有21種情況。每種情況都對應一個公式,而每個人的公式可能不一樣。
總結一下:
在我看來,魔方不單單是一個益智類的玩具,它同時也是一種思維的訓練工具。在及時滿足你的成就感的同時,還能夠訓練你的動手能力和邏輯思維。特别是對正在學習高級玩法的魔友來說,更是一項艱苦的磨練。最後送上CFOP的精華:C:了然于胸、運籌帷幄;F:化繁為簡、知行合一;O:縱觀全局、一步到位;P:精神合一、一秒成型。
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