A Cast Duettől a Rubik-kockáig



Hasonló dokumentumok
Gráfok és ördöglakatok

Gondolatok a Blokus játékról

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Gráfelmélet II. Gráfok végigjárása

(1. és 2. kérdéshez van vet-en egy 20 oldalas pdf a Transzformátorokról, ide azt írtam le, amit én kiválasztanék belőle a zh-kérdéshez.

VALÓSZÍNŰSÉG, STATISZTIKA

A Mezőberényi Petőfi Sándor Evangélikus Gimnázium kompetenciaméréseken elért eredményei

PÁLYÁZATI LAP a Színpadon a Természettudomány 2014 rendezvényre

Gyártórendszerek fejlődésének fázisai

Az aranykezű nagyapám

Több feladat megoldásához használnod kell az általunk előkészített állományokat, melyeket a tankönyvhöz tartozó,

Digitális technika VIMIAA01

A doboz tartalma. 2 5 játékostábla (átlátszó lapok). 3 5 alaptábla (fehér elő- és színes hátlappal).

Pólya-féle urnamodell II.

I. EXPOZÍCIÓS PROGRAMOK FÉLAUTOMATA PROGRAMOK...

Elméleti képzés a kezdő és haladó tájfutóknál!

FELADATOK ÉS MEGOLDÁSOK

Síkbarajzolható gráfok. Ismétlés

Dungeon Twister - Paladinok és Sárkányok

Óravázlat. A szakmai karrierépítés feltételei és lehetőségei. Öt motívumos teszt Milyen a jó vállalkozó? Vállalkozás-jövedelemszerzés

Készítette:

Hatalom és politika a katedrális árnyékában

Megoldókulcs. Matematika D kategória ( osztályosok) február 6.

VÁLLALATI INFORMÁCIÓS RENDSZEREK, INTERNETES TECHNIKÁK

Általános tudnivalók

Összetevők. Fejlesztés és szabálykönyv: Viktor Kobilke Illusztrációk és grafika: Dennis Lohausen

TANTERVI ANARCHIA FELÉ

Tartalomjegyzék. 1. Hagyományos fakötések rajzai Mérnöki fakötések rajzai Fedélidomok szerkesztése,

MATEMATIKA C 9. évfolyam

A játékról. A játék elemei. Előkészítés és a játék elemeinek magyarázata

22. szakkör (Csoportelméleti alapfogalmak 1.)

Robert Bosch GmbH. Lezser íróasztalka

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA. (51) Int. Cl.: E05B 65/52 ( )

BARANYA MEGYEI TANULÓK TUDÁSSTRUKTÚRÁI. Takács Viola

PÁLYÁZATI LAP a Színpadon a Természettudomány 2014 rendezvényre

Bolyai János Matematikai Társulat

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Mössbauer Spektroszkópia

MATEMATIKA PRÓBAFELVÉTELI a 8. évfolyamosok számára

Varga András. Õsi magyar nyelvtan

Fazekas nyílt verseny matematikából 8. osztály, speciális kategória

Snowdonia: Jungfraubahn & Mount Washington

Társas lény - Zh kérdések (első negyedév) Milyen hatással van ránk mások jelenléte? Mutass példákat!

Az enyhe értelmi fogyatékos fővárosi tanulók 2009/2010. tanévi kompetenciaalapú matematika- és szövegértés-mérés eredményeinek elemzése

Minőségmenedzsment alapok

10. JAVÍTÓKULCS ORSZÁGOS KOMPETENCIAMÉRÉS MATEMATIKA. példaválaszokkal. s u l i N o v a K h t. É R T É K E L É S I K Ö Z P O N T É V F O L Y A M

A 2014-es kompetenciamérés eredményei. Országosan a 10. évfolyamon tanuló írta meg a felmérést.

Szabó Józsué Dániel PORTFÓLIÓ

Tanmenet Matematika 8. osztály HETI ÓRASZÁM: 3,5 óra ( 4-3) ÉVES ÓRASZÁM: 126 óra

Azonosító jel: MATEMATIKA EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA május 4. 8:00. Az írásbeli vizsga időtartama: 240 perc

Michael Kiesling / Wolfgang Kramer

Geodézia 4. Vízszintes helymeghatározás Gyenes, Róbert

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Munkáltatói kárfelelősség a magánjog tükrében

Javítókulcs Szövegértés A gyűrűk ura

Caylus : Magna Carta - Alapjáték Tervező: William Attia Illusztrátor: Arnaud Demaegd Tördelő: Cyril Demaegd FAQ és fórum :

TÁRSASJÁTÉK JÁTÉKSZABÁLYOK

7. évfolyam I. félév, 2. feladatsor 1/6

V.2. GRAFIKONOK. A feladatsor jellemzői

Nemzeti alaptanterv 2012 MATEMATIKA

Nagy Sándor A birodalomalapító

Minimális fluidizációs gázsebesség mérése

Koala.Hu Számítástechnikai Kereskedelmi és Szolgáltató Betéti Társaság VOIP

III.4. JÁRŐRÖK. A feladatsor jellemzői

EDZÉSTERV TESTÉPÍTÉS ÉS ALAKFORMÁLÁS. Pongrácz István X7Z65I december 29.

Karosszérialakatos Karosszérialakatos

Bauer Tamás Cukor a sebbe

hatására hátra lép x egységgel a toll

A tantárgyi cél, az ismeret, kompetencia, valamint a képesség, készség, jártasság és attitűd értelmezése A TANEGYSÉGLEÍRÁSOK TÜKRÉBEN

A BIZOTTSÁG KÖZLEMÉNYE A TANÁCSNAK ÉS AZ EURÓPAI PARLAMENTNEK

Darts: surranó nyilak, gondolkodtató problémák Kombinatorika 6. feladatcsomag

Szakdolgozat GYIK. Mi az a vázlat?

1. A testek csoportosítása: gúla, kúp

Az európai romastratégia

Táblás játékok modul

Nappali képzés: Számítógéppel segített tervezés szerkesztésben közreműködött: Zobor Bence Kiegészítő- levelező képzés: Számítástechnika 2.

LOGO grafikák: - Bevezetés - Válogatás a szakkörösök legszebb munkáiból

Hegyes fogó vagy lapos fogó. Állítson össze egy tengelyt

2. A 9-es játék. 3. A 8-as játék. 4. A 14/1-es játék

I. A játék-készlet: 144 db követ tartalmaz, amelyek közül az összesen 4-4 db Virág és Évszak kivételével, mindegyik alábbiból 4-4 db van.

CAYLUS. A játéktábla. Tartalom. Egyszer volt, hol nem volt. A játék célja. Előkészületek. Nyersanyagok élelmiszer. posztó. arany. Épületek.

Alig kezdődött el a NAT, illetve az iskolák által elkészített pedagógiai programok és

VERSENYKIÍRÁS HÉTPRÓBÁSOK BAJNOKSÁGA 2016 ORSZÁGOS EGYÉNI ÉS CSAPAT DIÁKVERSENY 2015/2016-OS TANÉV

K3-VDO Kalandtúra-A szüzesség elvesztése

MUNKAANYAG. Péntekné Simon Edina. Női szoknya alapszerkesztése, modellezése, szabásminta készítése és szériázása. A követelménymodul megnevezése:

Humánpolitika a dolgozó szegények munkahelyein*

6. AZ EREDMÉNYEK ÉRTELMEZÉSE

Fordította: Uncleszotyi

MUNKAANYAG. Kálló Marianna. Konyhai garnitúrák készítése. A követelménymodul megnevezése: Lakástextíliák készítése

PÁLYÁZATI LAP a Színpadon a Természettudomány 2014 rendezvényre

Műleírás és mellékelete

MUNKAANYAG. Bukvai Albertné. Termékkészítés - ruha. A követelménymodul megnevezése: Textiltermékek összeállítása

Scherlein Márta Dr. Hajdu Sándor Köves Gabriella Novák Lászlóné MATEMATIKA 1. A FELMÉRŐ FELADATSOROK ÉRTÉKELÉSE

Telepítési segédlet TORO automata öntözõrendszerek szereléséhez

Alkotó: Sébastien Pauchon Illusztráció: Arnaud Demaegd - Layout: Cyril Demaegd Yspahan GYIK & Fórum:

MUNKAANYAG. Vilandné Bertha Mária. Felvételi vázlat készítése. A követelménymodul megnevezése: CAD-ismeretek

10. évfolyam, negyedik epochafüzet

1 Rendszer alapok. 1.1 Alapfogalmak

Újabb vizsgálatok a kristályok szerkezetéről

VÁZLATOK, MUNKATÉRKÉPEK

Tisztelt Lovas Barátaink!

Átírás:

A Cast Duettől a Rubik-kockáig Vígh Viktor SZTE Bolyai Intézet 2012. szeptember 28. Kutatók Éjszakája

A Hanayama Cast Duet játék bemutatása Az alaptábla egy háromszor hármas négyzetrács.

A játék bemutatása A táblán egy gyűrű mozog kapukon keresztül.

A játék bemutatása A táblán egy gyűrű mozog kapukon keresztül.

A játék bemutatása Figyeljük meg, hogy gyűrű nem szimmetrikus, ezért számít, hogy a kapu "alul" vagy "felül" van.

A játék bemutatása Figyeljük meg, hogy gyűrű nem szimmetrikus, ezért számít, hogy a kapu "alul" vagy "felül" van.

A játék bemutatása Figyeljük meg, hogy gyűrű nem szimmetrikus, ezért számít, hogy a kapu "alul" vagy "felül" van.

A játék bemutatása A játék célja, hogy a gyűrűt a kapukon megfelelő sorrendben áthúzva levegyük a tábláról.

A játék bemutatása A játék célja, hogy a gyűrűt a kapukon megfelelő sorrendben áthúzva levegyük a tábláról. Ehhez "ki kellene magunk ismerni" a táblán - jó lenne valamilyen térképet gyártani.

A játék bemutatása A játék célja, hogy a gyűrűt a kapukon megfelelő sorrendben áthúzva levegyük a tábláról. Ehhez "ki kellene magunk ismerni" a táblán - jó lenne valamilyen térképet gyártani. Először definiáljuk a gyűrű állapotait.

A játék elemzése Először is számozzuk meg a négyzetrács mezőit. Mostantól kezdve feltesszük, hogy a játék egy fix térbeli helyzetben van, így beszélhetünk "aljáról" és "tetejéről".

A játék elemzése Figyeljük meg, hogy a gyűrű (majdnem) mindig pontosan két számozott részben helyezkedik el - ezekkel leírhatjuk az aktuális állapotát!

A játék elemzése Ne feledjük, hogy a pöcök által okozott asszimmetria miatt kétféle "állása" lehet a gyűrűnek - ezek között a számok sorrendjével teszünk különbséget.

A játék elemzése Hány állapot van?

A játék elemzése Hány állapot van? 0x és x0 típusú 2 8 = 16 sarokmezőre illeszkedő: 4 4 2 = 32 élmezőre illeszkedő: 4 6 2 = 48 a középső mezőre illeszkedő: 8 2 = 16 Összesen 112, de mindent kétszer számoltunk, a 00 (lent van a gyűrű) állapot viszont kimaradt, így 57 különböző állapot van.

A játék elemzése Állapotváltás pontosan akkor történik, ha áthaladunk egy kapun. Ezeket könnyen szemléltethetjük egy egyszerű rajzon.

A játék elemzése Állapotváltás pontosan akkor történik, ha áthaladunk egy kapun. Ezeket könnyen szemléltethetjük egy egyszerű rajzon.

A játék elemzése Vegyük észre, hogy minden lépésünk megfordítható, ezért felesleges jelölni az állapotok között, hogy milyen irányba lehetséges az áthaladás.

A játék elemzése A játék táblájának alapos és gondos megvizsgálása után felírhatjuk, hogy pontosan mik azok az állapotpárok, amelyek egymásba közvetlen átvihetőek. Ezeket szemléltethetjük egy ábrán, amiben kis téglalapokba írt számok jelzik az állapotokat, és két állapotot összekötünk, ha közvetlen átvihetőek egymásba. Így megkapjuk a játéktábla gráfját. Az állapotokat a gráf csúcsainak, az átmenetek szemléltető vonalakat a gráf éleinek nevezzük.

A játék elemzése A játék táblájának alapos és gondos megvizsgálása után felírhatjuk, hogy pontosan mik azok az állapotpárok, amelyek egymásba közvetlen átvihetőek. Ezeket szemléltethetjük egy ábrán, amiben kis téglalapokba írt számok jelzik az állapotokat, és két állapotot összekötünk, ha közvetlen átvihetőek egymásba. Így megkapjuk a játéktábla gráfját. Az állapotokat a gráf csúcsainak, az átmenetek szemléltető vonalakat a gráf éleinek nevezzük. Csiribú-csiribá, a Cast Duet gráfja:

A játék gráfja

Dehát ez nem is nehéz! A játék gráfja nem túl bonyolult. Ha az élek helyére folyosókat képzelünk, akkor egy labirintust kapunk, amit ha megépítenénk, legtöbben gyorsan kiismernének. A lakat valódi nehézsége, hogy az átmenetek fizikai megvalósítása bonyolult (nem úgy mint a labirintusban), ráadásul a tábla viszonylagos szimmetriája és kétoldalassága miatt nagyon könnyű "belezavarodni", hogy hol tartunk, és például észrevétlenül visszafordulni, vagy körbe-körbe menni. Továbbá vannak lépések, amik "felfedezése" sem nyilvánvaló a szokatlan kapuhasználat miatt. Mindazonáltal a gráf ismeréteben lényegében érdektelenné válik a játék.

A Logi-toli Nagyon hasonló elven megoldható (talán helyesebb lenne a szétcincál szót használni) a Logi-toli néven ismert játék. Itt a lényegesen különböző állapotok megértése és használható eljelölése már valamivel komolyabb feladat, a végén egy 78 csúcsú, viszonylag szabályos gráfot kapunk. Az érdeklődő hallgatóság figyelmébe ajánlom Gál Péter blogján Bozóki Sándor írását: http://ordoglakat.blog.hu/2012/06/08/logi_toli

A Logi-toli miért könnyebb, mint a Duet? Valószínűleg kipróbálás után a legtöbben egyetértenének, hogy a Logi-toli könnyebben megoldható, mint a Duet, hiába van több állapota. A magyarázat erre - túl néhány már taglalt dolgon -, hogy a Logi-toliban a lépések "logikusak", míg a Duet egy lényegében véletlenszerű labirintus, így nem nagyon van más esélyünk, mint "kifárasztani" a játékot és szisztematikusan bejárni, végigpróbálni az egészet.

A Rubik-kocka A Rubik-kocka is gráffal leírható játék. Egy állapotnak egy konkrét összekeverést tekintünk, és akkor rajzolunk két keverés közé élet, ha egyetlen lap forgatásával egymásba vihetőek (HTM). Kiszámítható, hogy körülbelül 4, 3 10 19 csúcsa lesz a kocka gráfjának! Ez csillagászati szám, ha a Földön minden embernek hirtelen annyi utódja születne, ahány ember van a Földön, akkor körülbelül ennyien lennénk összesen.

A Rubik-kocka A Rubik-kocka is gráffal leírható játék. Egy állapotnak egy konkrét összekeverést tekintünk, és akkor rajzolunk két keverés közé élet, ha egyetlen lap forgatásával egymásba vihetőek (HTM). Kiszámítható, hogy körülbelül 4, 3 10 19 csúcsa lesz a kocka gráfjának! Ez csillagászati szám, ha a Földön minden embernek hirtelen annyi utódja születne, ahány ember van a Földön, akkor körülbelül ennyien lennénk összesen. Az embereket régóta foglalkoztatta a kérdés, hogy hány tekeréssel lehet biztosan kitenni a kockát tetszőleges pozícióból indulva. Ez a matematika nyelvén a gráf átmérője. Ennek a bűvös számnak elterjedt neve a "God s number", vagyis Isten száma.

Improvements on God s number

Hogy csinálták? Kb. 2 milliárd kisebb részproblémára osztották felhasználva a csoportstruktúrát.

Hogy csinálták? Kb. 2 milliárd kisebb részproblémára osztották felhasználva a csoportstruktúrát. Szimmetriák és egyéb hasonló ötletek alkalmazásával a valóban megoldandó esetek számát 55 millióra redukálták.

Hogy csinálták? Kb. 2 milliárd kisebb részproblémára osztották felhasználva a csoportstruktúrát. Szimmetriák és egyéb hasonló ötletek alkalmazásával a valóban megoldandó esetek számát 55 millióra redukálták. A megoldások keresésénél nem törekedtek optimalitásra, csak a 20-as határt tartották be. (A pozíciók 95%-a 17 vagy 18 lépésre van a kiindulástól - 10 6 -szorosára felgyorsult az algoritmus!)

Hogy csinálták? Kb. 2 milliárd kisebb részproblémára osztották felhasználva a csoportstruktúrát. Szimmetriák és egyéb hasonló ötletek alkalmazásával a valóban megoldandó esetek számát 55 millióra redukálták. A megoldások keresésénél nem törekedtek optimalitásra, csak a 20-as határt tartották be. (A pozíciók 95%-a 17 vagy 18 lépésre van a kiindulástól - 10 6 -szorosára felgyorsult az algoritmus!) A Google párhuzamosított szuperrendszerén végezték a számításokat, ami egy korszerű asztali pc-nek egyébként 35 évig tartott volna.

Isten száma 20, nem pedig 42!

Isten száma 20, nem pedig 42! Köszönöm a figyelmet!