ДонНТУ   Портал магистров

Головоломки

История головоломок

Головоломки – непростые задачи, для решения которых, как правило, требуется сообразительность, а не специальные знания высокого уровня. Тем не менее, некоторые головоломки стимулируют теоретические и практические разработки учёных. Так, например, число возможных различных состояний кубика Рубика равно (8! × 38 − 1) × (12! × 212 − 1) / 2 = 43 252 003 274 489 856 000, то есть более 43 квинтиллионов комбинаций. Несмотря на это, известно, что из любого состояния кубик можно собрать не более чем за 20 ходов. Иными словами, так называемый «алгоритм Бога» будет давать решения не длиннее 20 ходов.

Рис. 1 – Кубик Рубика

Некоторые головоломки известны с глубокой древности. Оригинальные логические задачи находят на стенах египетских пирамид, в древнегреческих манускриптах и в других исторических памятниках. Эпохой расцвета в средневековой истории головоломок можно считать конец IX века. Рост уровня образования и снижение религиозной нетерпимости к наукам привели к расширению круга любителей логических задач. В это время появилась и первая книга головоломок в Европе – сборник ирландского просветителя Алкуина «Задачи для развития молодого ума».

Наиболее широкое распространение головоломки получили на рубеже XIX и XX веков. Благодаря деятельности американца Сэма Лойда и англичанина Генри Дьюдени головоломки проникли во многие периодические издания, стали популярны среди широких слоев населения. Лойд долгое время считался автором популярнейшей во всем мире головоломки «Пятнашки» (в действительности изобретённой Ноем Палмером Чепмэном из Канастоты). Головоломка была настолько популярной, что некоторые работодатели вынуждены были издать приказ о запрете приносить её на работу.

Следующим толчком в развитии головоломок стало изобретение в 1974 году венгром Эрнё Рубиком знаменитого кубика. Кубик Рубика стал не только игрушкой, но и объектом исследований математиков и инженеров. С тех пор по всему миру регулярно проводятся соревнования по скоростной сборке кубика. Современная индустрия головоломок стремительно развивается. Постоянно на рынке появляются новые игры, конструкции и издания, призванные держать интеллект человека в тонусе, развивать логику, тренировать нестандартное мышление и повышать интеллектуальный уровень в целом.

С 1992 года проводятся чемпионаты мира по пазлспорту – интеллектуальному виду состязаний, в котором участники соревнуются в скоростном решении головоломок на бумаге.

Разновидности головоломок

Общепринятая классификация головоломок отсутствует, можно лишь условно разделить их на несколько групп:

Современные изобретатели головоломок

В разных странах сегодня работают изобретатели замечательных головоломок, и их имена известны: В. Красноухов и Л. Мочалов в России,
О. Ван-Девентер и У. Стрейбос в Голландии, С. Коффин и Б. Катлер в США. Но больше всех изобретателей головоломок в Японии. У них есть признанный лидер – Нобиюки Иосигахара, или НОБ. Он любил, чтобы именно так его называли.

НОБ родился в Токио перед Второй мировой войной. С началом военных действий он вместе с другими детьми был эвакуирован из столицы в маленький городок – Хиросима.

Он придумал около тысячи головоломок, из которых 250 запущены в производство. В мире продано 2,5 млн. экземпляров его головоломки «Сложи букву Т» и 1,5 млн. комплектов игры «Час пик», в которой нужно передвинуть автомобиль в переполненной автомашинами коробочке.



Рис. 2 – Сложи букву Т



Рис. 3 – Час пик (одна из современных интерпретаций)

Одной из своих лучших головоломок НОБ считает «Бесконечная головоломка» такое имя ей дано по двум причинам. Во-первых, очень трудно решить ее первую задачу – сложить куб из 11 элементов. Во-вторых, детали можно использовать как конструктор и долго играть, строя из них различные фигуры.



Рис. 4 – Бесконечная головоломка

Другого всемирно известного автора головоломок зовут Акио Камеи. Самый известный в мире дизайнер шкатулок с секретом. Его шкатулки, в основном, выглядят как художественные деревянные версии повседневных объектов, таких как: радио, тостеры, кости, книги и т.д., но на самом деле это шкатулки с секретом. Механизмы его творений всегда гениальны и скрыты так, так что даже если вам удастся их открыть, вы все равно не будете знать, как они устроены.

Ниже представлены несколько фотографий шкатулок Камеи:

cassiopeiabox & cageafter the Rain18 planks
                   Рис. 5 – «Кассиопея»                     Рис. 6 – Box & Cage                  Рис. 7 – After the Rain                        Рис. 8 – 18 Planks

Самые популярные головоломки в мире

Самой популярной головоломкой в мире смело можно считать кубик Рубика. Но уделять ему много слов и времени не нужно, ибо нет такого человека, который, хотя бы, раз в жизни не пытался его собрать.

Есть множество настольных логических игр, к примеру шахматы. С ними тоже все знакомы и, почти, каждый играл. Но не все люди знакомы с таким же типом настольной игры как сёги. Это японский эквивалент шахмат, который очень популярен на своей родине. Правила схожи с обычными, к которым мы привыкли, шахматам, но всё же есть существенные отличия, особенно в сложности этих правил.

А вот еще одна не только самая популярная, но и самая древняя – это игра Го. Её придумали в Китае около 2,5 тысяч лет назад. Хоть ее правила и просты (в отличии от двух своих собратьев), но она увлекает в мир логических приключений, где каждый шаг должен быть просчитан.

Каждая из этих трёх настольных игр развивает логическое мышление и способствует к развитию стратегии ума. Ибо в давние времена (да и сейчас) и в каждой стране любой военачальник любил перекинуться со своими солдатами в партию другую. Настолько эти игры увлекательны.

Кроме игр шахматного типа, так же популярны судоку – головоломки с числами. Ниже вариант судоку, разработанный финским математиком Арто Инкала:



Рис. 9 – Судоку

И, конечно же, не обойтись без известной «загадки Эйнштейна». Условия загадки следующие:

Есть 5 домов, которые окрашены все в разные цвета. В каждом доме проживает только один жилец, причем каждый из них будет разной национальности. Известно также и то, что каждый из них держит определенное животное, предпочитает определенный напиток и курит определенную марку сигарет, причем увлечения эти никоим образом не совпадают.
Вопрос – кто является владельцем рыбы?

Подсказки:

  1. Жилец из красного дома – англичанин.
  2. Датчанин предпочитает пить чай.
  3. Домашнее животное шведа – собака.
  4. Зеленый и белый дома стоят рядом, причем белый находится справа.
  5. Жилец из желтого дома предпочитает сигареты «Данхилл».
  6. Жилец из зеленого дома предпочитает пить кофе.
  7. Домашнее животное курильщика «Пэлл-мэлл» – птица.
  8. Молоко – любимый напиток жильца из среднего дома.
  9. В первом доме живет норвежец.
  10. Курильщик «Мальборо» является соседом владельца кошки.
  11. Владелец лошади живет возле курильщика «Данхилл».
  12. Курильщик «Винфилд» предпочитает пиво.
  13. Норвежец живет рядышком с голубым домом.
  14. Курильщик «Мальборо» сосед человека, который любит пить воду.
  15. Немец предпочитает сигареты «Ротманс».

Перечислять все эти головоломки и загадки можно бесконечно, ибо их несчётное количество. Но напоследок я бы хотел представить свою головоломку, на создание которой меня натолкнули всё те же японцы. Просматривая просторы интернета и различные статьи, меня заинтересовал один фильм, в котором главные герои решали загадку, чтобы выбраться из некого лабиринта. На основе этого, я придумал и разработал свою головоломку. Цель этой задачи заключается в том, чтобы правильно раставить цветные шары на ячейки с цыфрами.




Ссылки

Индивидуальные разделы магистров:

  • Головоломки: японские кроссворды, Авджи Н.И.
  • Японский кроссворд, Васильева А.В.
  • Японские кроссворды. Алгоритм решения, Медгаус C.В.