Mekaniskt pussel - Mechanical puzzle
| Del av en serie om |
| Pussel |
|---|
 |
Ett mekaniskt pussel är ett pussel som presenteras som en uppsättning mekaniskt sammankopplade bitar där lösningen är att manipulera hela objektet eller delar av det. Ett av de mest kända mekaniska pussel är Rubiks kub , uppfunnet av den ungerske arkitekten Ernő Rubik 1974. Pusslen är mestadels utformade för en enda spelare där målet är att spelaren ska se igenom objektets princip, inte så mycket att de av misstag kommer fram till rätt lösning genom försök och fel . Med detta i åtanke används de ofta som ett intelligensprov eller i problemlösningsträning .
Historia
Det äldsta kända mekaniska pusslet kommer från Grekland och dök upp på 300 -talet f.Kr. Spelet består av en ruta uppdelad i 14 delar, och målet var att skapa olika former av dessa bitar. Detta är inte lätt att göra. (se Ostomachion loculus Archimedius)
I Iran gjordes "pussellås" redan på 1600-talet e.Kr.
Nästa kända förekomst av pussel är i Japan . År 1742 nämns ett spel som heter "Sei Shona-gon Chie No-Ita" i en bok. Omkring år 1800 blev Tangram -pusslet från Kina populärt, och 20 år senare hade det spridit sig genom Europa och Amerika.
Företaget Richter från Rudolstadt började producera stora mängder Tangram-liknande pussel i olika former, de så kallade "Anker-pussel" cirka 1891.
År 1893 skrev Angelo John Lewis , med pennnamnet "Professor Hoffman", en bok som heter Puzzles; Gammalt och nytt . Den innehöll bland annat mer än 40 beskrivningar av pussel med hemliga öppningsmekanismer. Denna bok växte till ett uppslagsverk för pusselspel och moderna kopior finns för dem som är intresserade.
I början av 1900 -talet var en tid då pussel var mycket modernt och de första patenten för pussel registrerades.
Med uppfinningen av moderna polymerer blev tillverkningen av många pussel enklare och billigare.
År 1993 grundade Jerry Slocum Slocum Puzzle Foundation, en ideell organisation som ägnade sig åt att utbilda allmänheten om pussel genom pusselsamling, utställningar, publikationer och kommunikation.
Kategorier
hopsättning
I denna kategori finns pusslet i komponentform, och målet är att producera en viss form. Den somakub gjord av Piet Hein , den Pentomino av Solomon Golomb och de ovannämnda läggnings pussel Tangram och "Anker-pussel" är alla exempel på denna typ av pussel. Dessutom är problem där ett antal bitar måste ordnas för att passa in i en (till synes för liten) låda också klassade i denna kategori.
Bilden visar ett exempel på Hoffmans packpussel . Målet är att packa 27 kuboider med sidlängderna A, B, C i en låda med sidolängd A+B+C, med förbehåll för två begränsningar:
- 1) A, B, C får inte vara lika
- 2) Den minsta av A, B, C måste vara större än
En möjlighet skulle vara A = 18, B = 20, C = 22 - rutan måste då ha måtten 60 × 60 × 60.
Moderna verktyg som laserskärare gör det möjligt att skapa komplexa tvådimensionella pussel av trä eller akrylplast. På senare tid har detta blivit övervägande och pussel med utomordentligt dekorativ geometri har utformats. Detta utnyttjar de många sätten att dela upp områden i upprepande former .
Datorer hjälper till att utforma nya pussel. En dator möjliggör en uttömmande sökning efter lösning - med dess hjälp kan ett pussel utformas på ett sådant sätt att det har minst möjliga lösningar, eller en lösning som kräver flest möjliga steg. Konsekvensen är att det kan vara mycket svårt att lösa pusslet.
Användningen av transparenta material möjliggör skapandet av pussel där bitar måste staplas ovanpå varandra. Målet är att skapa ett specifikt mönster, bild eller färgschema i lösningen. Till exempel består ett pussel av flera skivor där vinkelsektioner i olika storlekar är olika färgade. Skivorna måste staplas för att skapa en färgcirkel (röd-> blå-> grön-> röd) runt skivorna.
Pyramidpussel
Ett pyramidpussel består av två eller flera komponentbitar som passar ihop för att skapa en pyramid. Tvådelade pyramidpussel kan inte bilda en vanlig pyramid och kan endast bilda en 4-fasad tetraederpyramid. Lösningen går ut på att vända de fyrkantiga ansiktena mot varandra och vrida en upprätt för att slutföra den fyrkantiga tetraedroniska pyramiden. Det finns också pyramidpussel i fyra delar.
Demontering
Pussel i denna kategori löses vanligtvis genom att öppna eller dela dem i bitar. Detta inkluderar de pussel med hemliga öppningsmekanismer, som ska öppnas genom försök och fel . Dessutom anses pussel som består av flera metallbitar kopplade ihop på något sätt också vara en del av denna kategori.
De två pussel som visas på bilden är särskilt bra för sociala sammankomster, eftersom de verkar vara lätt att ta isär, men i verkligheten kan många människor inte lösa detta pussel. Problemet här ligger i formen av de förreglande bitarna - de passande ytorna är avsmalnande och kan därför endast avlägsnas i en riktning. Varje del har emellertid två motsatta lutande avsmalningar som passar ihop med de två angränsande bitarna så att biten inte kan avlägsnas åt båda hållen.
Lådor som kallas hemliga lådor eller pusselådor med hemliga öppningsmekanismer, extremt populära i Japan, ingår i denna kategori. Dessa korgar innehåller mer eller mindre komplexa, vanligtvis osynliga öppningsmekanismer som avslöjar ett litet ihåligt utrymme vid öppning. Det finns en mängd olika öppningsmekanismer, till exempel knappt synliga paneler som behöver förskjutas, lutningsmekanismer, magnetlås, rörliga stift som måste roteras till en viss position uppåt och till och med tidslås där ett föremål måste hållas i en given position tills en vätska har fyllt en viss behållare.
Interlocking
I ett sammankopplat pussel håller en eller flera bitar ihop resten, eller så är bitarna ömsesidigt självbärande. Målet är att helt demontera och sedan sätta ihop pusslet igen. Både montering och demontering kan vara svårt - i motsats till monteringspussel brukar dessa pussel inte bara falla isär lätt. Svårighetsgraden bedöms vanligtvis utifrån antalet drag som krävs för att ta bort den första biten från det första pusslet. Senare pussel introducerade rotationselement.
Den kända historien om dessa pussel sträcker sig tillbaka till början av 1700 -talet. År 1803 innehöll en katalog av "Bastelmeier" två pussel av denna typ. Professor Hoffmans pusselbok som nämns ovan innehöll också två sammanlänkade pussel.
I början av 1800 -talet tog japanerna över marknaden för dessa pussel. De utvecklade en mängd spel i alla möjliga olika former - djur, hus och andra föremål - medan utvecklingen i västvärlden främst kretsade kring geometriska former.
Med hjälp av datorer blev det möjligt att analysera kompletta uppsättningar spel. Denna process inleddes av Bill Cutler med sin analys av alla kinesiska träknutar. Från oktober 1987 till augusti 1990 analyserades alla 35 657 131 235 olika variationer med dator. Med olika former än det kinesiska korset uppnådde svårighetsgraden nivåer på upp till 100 drag för att den första biten skulle tas bort, en skala människor skulle kämpa för att förstå. Toppen av denna utveckling är ett pussel där tillägget av några bitar fördubblar antalet drag. Före 2003 publiceringen av RD Design Project av Owen, Charnley och Strickland kunde pussel utan rät vinkel inte analyseras effektivt av datorer.
Stewart Coffin har skapat pussel baserade på den rombiska dodekaedronen sedan 1960 -talet. Dessa använde remsor med antingen sex eller tre kanter. Dessa typer av pussel har ofta extremt oregelbundna komponenter, som kommer ihop i en vanlig form först i det sista steget. Vidare tillåter 60 ° -vinklarna mönster där flera föremål måste flyttas samtidigt. "Rosebud" -pusslet är ett utmärkt exempel på detta: i detta pussel måste 6 bitar flyttas från en ytterläge, där de bara rör vid hörnen, till mitten av det färdiga föremålet.
Avveckling
För pussel av detta slag är målet att ta bort en metall- eller strängslinga från ett föremål. Topologi spelar en viktig roll med dessa pussel. Bilden visar en version av avkopplingspusslet. Även om det är enkelt i utseende är det ganska utmanande - de flesta pusselsajter rankar det bland sina svåraste pussel.
Vexiers är ett annat slags avkopplingspussel - två eller flera metalltrådar som har sammanflätats ska lösas. Även de sprider sig med den allmänna pusselvurman i slutet av 1800 -talet. Ett stort antal Vexiers som fortfarande finns tillgängliga idag har sitt ursprung i denna period.
Så kallade ringpussel, som de kinesiska ringarna är en del av, är en annan typ av Vexier. I dessa pussel måste en lång trådslinga vara avskalad från ett nät av ringar och trådar. Antalet steg som krävs för en lösning har ofta en exponentiell relation till antalet loopar i pusslet. Den vanliga typen, som förbinder ringarna med en stång med sladdar (eller lösa metallekvivalenter) har ett rörelsemönster som är identiskt med den grå binära koden, där endast en bit ändras från ett kodord i förhållande till sin närmaste granne.
Ett anmärkningsvärt pussel, känt som de kinesiska ringarna, kardanernas ringar, Baguenaudier eller renässanspusslet nämndes cirka 1500 som problem 107 i manuskriptet De Viribus Quantitatis av Luca Pacioli . Pusslet hänvisas igen av Girolamo Cardano i upplagan 1550 av hans bok De subtililate . Även om pusslet är ett pussel av avvecklingstyp, har det också mekaniska pusselattribut, och lösningen kan härledas som en binär matematisk procedur.
De kinesiska ringarna är förknippade med historien att i medeltiden , riddare skulle ge dessa till sina fruar som en present, så att i deras frånvaro kan de fylla sin tid. Tavern pussel , gjorda av stål, är baserade på smide övningar som gav god praxis för smed lärlingar.
Niels Bohr använde avvecklingspussel som kallas Tangloids för att demonstrera egenskaperna hos spinn för sina elever.
Vika ihop
Målet med just denna pusselgenre är att vika ett tryckt papper på ett sådant sätt att man får en målbild. I princip kunde Rubiks magi räknas till denna kategori. Ett bättre exempel visas på bilden. Uppgiften är att vika det fyrkantiga papperet så att de fyra rutorna med siffrorna ligger bredvid varandra utan några luckor och bildar en kvadrat.
Ett annat hopfällbart pussel är vikning av prospekt och stadskartor. Trots den ofta synliga vikningsriktningen vid vikpunkterna kan det vara utomordentligt svårt att sätta tillbaka papperet i den form som det ursprungligen kom med. Anledningen till att dessa kartor är svåra att återställa till sitt ursprungliga tillstånd är att vikarna är utformade för en pappersviktmaskin, där de optimala vikningarna inte är av det slag en genomsnittlig person skulle försöka använda.
Låsa
Dessa pussel, även kallade tricklås , är lås (ofta hänglås ) som har en ovanlig låsmekanism. Målet är att öppna låset. Om du får en nyckel öppnas inte låset på konventionellt sätt. För vissa lås kan det vara svårare att återställa den ursprungliga situationen.
Trickfartyg
Det här är kärl "med en vridning". Målet är att antingen dricka eller hälla från en behållare utan att spilla ut någon av vätskan. Pusselbehållare är en gammal form av spel. De greker och fenicierna gjort behållare som måste fyllas via en öppning i botten. På 800 -talet beskrivs ett antal olika behållare i detalj i en turkisk bok. På 1700 -talet tillverkade kineserna också denna typ av dricksbehållare.
Ett exempel är pusselkannan : behållarens hals har många hål som gör det möjligt att hälla vätska i behållaren, men inte ur den. Dold för gåtens öga finns en liten rörledning hela vägen genom greppet och längs behållarens övre kant upp till munstycket. Om man sedan blockerar öppningen vid greppets övre ände med ett finger är det möjligt att dricka vätska ur behållaren genom att suga på munstycket.
Andra exempel inkluderar fuddling koppen och potten kronan .
Omöjliga föremål
Omöjliga föremål är föremål som vid första anblicken inte verkar möjliga. Det mest kända omöjliga föremålet är skeppet i en flaska . Målet är att upptäcka hur dessa objekt skapas. Ett annat välkänt pussel är en kub bestående av en kub som består av två bitar som är sammankopplade på fyra ställen med till synes oskiljaktiga länkar. Lösningarna på dessa finns på olika platser. Det finns alla möjliga föremål som passar denna beskrivning - " omöjliga flaskor " som innehåller för stora föremål, japanska hålmynt med träpilar och ringar genom dem, träkulor i en träram med alldeles för små öppningar och många fler.
Äpplet och pilen på bilden är gjorda av en träbit vardera. Hålet är i själva verket för litet för att passa pilen genom det och det finns inga tecken på limning.
Fingerfärdighet
Spelen som listas i denna kategori är inte strikt pussel som sådana, eftersom fingerfärdighet och uthållighet är mer viktiga här. Ofta är målet att luta en låda med ett transparent lock på rätt sätt för att få en eller flera små bollar att falla i hål.
Sekventiell rörelse
Pusslen i denna kategori kräver en upprepad manipulation av pusslet för att få pusslet till ett visst målläge. Kända pussel av detta slag är Rubiks kub och tornet i Hanoi . Denna kategori inkluderar också de pussel där en eller flera bitar måste skjutas till rätt position, varav N-pusslet är det mest kända. Rush Hour eller Sokoban är andra exempel.
Den Rubiks kub orsakade en aldrig tidigare skådad boom av denna kategori. Ett stort antal varianter har tagits fram. Kuber med dimensioner från 2 × 2 × 2 till 33 × 33 × 33 har gjorts, liksom många andra geometriska former som tetrahedral och dodecahedral . Med en varierande orientering av rotationsaxeln kan en mängd olika pussel med samma grundform skapas. Dessutom kan man få ytterligare kuboida pussel genom att ta bort ett lager från en kub. Dessa kuboida pussel tar oregelbundna former när de manipuleras.
Bilden visar ett annat, mindre känt exempel på denna typ av pussel. Det är bara tillräckligt enkelt att det fortfarande kan lösas med lite försök och fel, och några anteckningar, i motsats till Rubiks kub som är för svårt att bara lösa genom prövning.
Simulerad mekanisk
Medan många datorspel och datorpussel simulerar mekaniska pussel, klassificeras dessa simulerade mekaniska pussel vanligtvis inte strikt som mekaniska pussel.
Andra anmärkningsvärda mekaniska pussel
- Chinese Ring Puzzle : Rekursiv manipulation av järnringar (gammalt)
- Nintendo Ten Billion Barrel : manipulera mekaniskt anslutna delar av ett fat
- Hedgehog in the Cage : mekaniskt pussel populärt i Tjeckien
Se även
- Bedlam kub
- Miguel Ortiz Berrocal - producerade många figurativa och abstrakta pusselskulpturer
- Pusselring
Referenser
| Del av en serie om |
| Pussel |
|---|
|
- Pussles Old & New, av professor Hoffmann, 1893
- Puzzles Old and New, av Jerry Slocum & Jack Botermans, 1986
- New Book of Puzzles, av Jerry Slocum & Jack Botermans, 1992
- Ingenious & Diabolical Puzzles, av Jerry Slocum & Jack Botermans, 1994
- The Tangram Book, av Jerry Slocum, 2003
- The 15 Puzzle, av Jerry Slocum & Dic Sonneveld, 2006
Denna artikel bygger starkt på motsvarande artikel i tyska Wikipedia .