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Exaktheit

Der Würfel stellt ein ideales Hilfsmittel dar, um Analysen und Entscheidungen zu studieren und einzuüben. Gleichzeitig zeigt er an, wie angemessen unsere Sichtweise in bestimmten Situationen ist. Mitunter neigt man in unkritischer Weise zur Selbstüberschätzung. Hier erweist sich das kleine “Spielzeug” als unerbittlich. Man kann feststellen, ob es gelingt, einen verdrehten Würfel wieder zu ordnen. Unsere Exaktheit im Denken und Agieren wird überprüft.
Und eine Zeitmessung erlaubt eine Quantifizierung unserer Leistungsfähigkeit. Der Weltrekord liegt zur Zeit bei etwas über sieben Sekunden. Manche Hochbegabte bringen den Würfel mit verbundenen Augen wieder in die Ausgangsverfassung. Er dient als Trainingsinstrument für Jung und Alt.
Wenn man einen hohen Berg erklimmen will, sind einige Anforderungen zu erfüllen. Man braucht beispielsweise:
Fitness und zwar körperlich wie geistig Konzentrationsfähigkeit und Ausdauer.
Auch der Würfel erfordert Fitness. Bei momentaner Einschränkung durch Kopfschmerzen oder Zerstreutheit sollte man sich nicht damit beschäftigen. Die intensive Auseinandersetzung mit den Aktionsfolgen sowie deren Ausgangssituationen, Bedingungen und Effekten dürfte für manchen ein gutes Hirntraining sein – sofern Derartiges den Neigungen entspricht.
Kleine Unachtsamkeiten beim Ausführen der Algorithmen werfen einen zurück. Eine falsche Drehrichtung, Drehebene oder ein nicht Konstanthalten der Achsen beim Agieren verhindern das Fortschreiten zum Ziel. Das “Zurückfallen” auf frühere Entwicklungsstufen ist die Folge – vielleicht an den Anfang und dies mitunter kurz vor dem Erreichen des Endziels.
Wer einen gewissen Leistungsstand anstrebt, braucht Zähigkeit. Und Frustrationstoleranz bei Rückschlägen. Wie im Leben spielt auch das Glück eine gewisse Rolle. Allerdings lässt sich der Effekt derartiger Zufälle leicht minimieren. So stellen manche Aktionsfolgen nicht die Ausrichtung der Steine sicher. Zu den Algorithmen siehe unten! Letzteres gilt beispielsweise für Nummer 3 und 4 beim noch unerfahrenen Anfänger. Wiederholungen sind dann nötig.
Struktur des Würfels
Aus kleinen Elementen (Bausteinen - kurz “Cubies”) setzt er sich zusammen. Sie lassen sich benennen, haben unterschiedliche Eigenschaften: eine Anzahl von Flächen und bestimmte Positionen. Die Aussagen hier beziehen sich auf den Standardwürfel (3×3×3).
Mit Hilfe einer inneren Vorrichtung können die kleinen Würfel schichtenweise waagrecht oder senkrecht um eine der drei Achsen des Körpers gedreht werden. Das Endziel besteht darin, die kleinen Würfel so zu ordnen, dass sich wieder sechs Seitenfelder mit gleichfarbigen Quadraten ergeben.
Welche Farben am geordneten Würfel gegenüber liegen werden, sieht man an den mittleren Teilen. Die relative Position dieser mittleren Teile zueinander bleibt auch durch Verdrehen des Würfels konstant.
Mittelsteine sind die Cubies, die eine Fläche haben: Im Zentrum jeder Seite einer. Sechs Seiten des Würfels – also sechs. Sie lassen sich drehen. Die Position der Mittelsteine zueinander ist unveränderlich.
Kanten nennt man die Cubies mit zwei Flächen. Sie befinden sich immer zwischen zwei Ecken. Zwölf Kanten müssen an der richtigen Stelle sitzen.
Ecken heißen die Cubies mit drei Seiten. Sie liegen zwischen drei Kanten. An einem Würfel gibt es acht Ecken.

Einfach für Anfänger ist die LbL-Methode. Die Abkürzung steht für Layer-by-Layer. Die Lösung erfolgt also bezogen auf Ebenen (eine Ebene nach der anderen – insgesamt drei).
Die Vorteile liegen in einer gewissen Verständlichkeit. Kaum etwas wird intuitiv bearbeitet.
Wie so oft im Leben gibt es jeweils drei Aufgaben zu bewältigen:
A) Situationsanalyse
B) Zielfestlegung
C) Mittelwahl
Eine Ursachenanalyse wird erforderlich, wenn immer wieder ein Fehler die Lösung verhindert.

A) Situationsanalyse
Nach dem Verdrehen sieht jeder Würfel anders aus. Die Frage ist nun, welche Besonderheit liegt hier gerade vor. Aus ihr ergibt sich jeweils die Wahl eines konkreten Teilziels.

B) Zielfestlegung
Reihenfolge der Ziele:
1. Kanten der 1. Ebene an ihre richtige Position bringen (es ensteht ein Kreuz –
beispielsweise der Farbe weiß) und zugleich Kanten der 1. Ebene ausrichten
2. Ecken der 1. Ebene an ihre richtige Position bringen
3. Ecken der 1. Ebene ausrichten
4. Kanten der 2. Ebene an ihre richtige Position bringen
5. Ecken der 2. Ebene (gegebenenfalls) ausrichten
6. Kanten der 3. Ebene an ihre richtige Position bringen (Kreuz)
7. Kanten der 3. Ebene ausrichten
8. Ecken der 3. Ebene an ihre richtige Position bringen
9. Ecken der 3. Ebene ausrichten

C) Mittelwahl
Jede Methode hat bestimmte Algorithmen. Damit ist gemeint, dass man für bestimmte Situationen bestimmte Folgen von Aktionen festlegt
Eine Arbeitsebene ist ein Teil des Würfels, in dem Veränderungen möglich sind,
ohne bereits geordnete Strukturen abzubauen. Allerdings genügt mitunter eine kleine Unachtsamkeit, und man muss viele Züge wiederholen. Vor Erreichen des Endziels werden derartige Spielräume geringer.

Standard-Notation mit Algorithmen (Aktionsfolgen)
Die verwendeten Buchstaben entstammen den englischen Bezeichnungen:
F = Front - vordere Seite
R = Right - rechte Seite
L = Left - linke Seite
U = Up - obere Seite
D = Down - untere Seite
Ein Buchstabe bedeutet, die Seite um 90 Grad im Uhrzeigersinn zu drehen. Sinnvoll ist die Vorstellung man drehe eine Schraube ein.
Zusätzlich zum Buchstaben kann jedem Buchstaben ein “i” angefügt werden. Es steht für “inverted”. Ein Buchstabe, gefolgt vom einem “i” erfordert, die jeweilige Seite um 90 Grad entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen (z.B. Fi). Sinnvoll ist dann die Vorstellung, man drehe eine Schraube heraus.

Demnach ist “Fi U Li” die Kurzform für
Fi: die vordere Seite um 90 Grad entgegen dem Uhrzeigersinn drehen,
U: die obere Seite um 90 Grad im Uhrzeigersinn drehen,
Li: die linke Seite entgegen dem Uhrzeigersinn um 90 Grad drehen.
Wie entscheidet man, wie der Würfel zu halten ist? Und gilt es, im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn die jeweilige Seite zu drehen? Man schaut möglichst auf die Seite, die zu drehen ist.
Bei jeder Aktionsfolge muss der Kern des Würfels während des ganzen Ablaufs fixiert bleiben.
Entsprechend den genannten Zielen gibt es diese Algorithmen:
1) Fi U Li Ui
2) Ri Di R D
3) U R Ui Ri Ui Fi U F
4) Ui Li U L U F Ui Fi
5) F R U Ri Ui Fi
6) R U Ri U R U U Ri
7) U R Ui Li U Ri Ui L

AUSFÜHRLICHE ANLEITUNG

1) Ziel: Kreuz auf der 1. Ebene
Der Würfel wird so gehalten, dass diese Ebene oben liegt. In den folgenden Schritten wird beispielsweise die Farbe weiss als die Fläche gewählt, auf die man von oben blicken kann. Zumindest der Mittelstein ist zu Beginn richtig positioniert. Die Seitensteine bewegt man durch einfache Drehungen in diese Ebene. Einer oder mehrere sind dabei falsch ausgerichtet. Wir halten den Würfel so, dass ein solcher oben vorn (uns zugekehrt) liegt.
Unterziel: Drehen eines Seitensteins.
Fi U Li Ui

2) Ziel: Ecksteine ausrichten.
Der jeweilige Eckstein mit einer weissen Fläche wird in die dritte Ebene unter die Stelle gedreht, an der er positioniert sein muss. Nun mehrfach folgende Zugfolge ausführen:
Ri Di R D

3) Ziel: Seitensteine der zweiten Eben nach rechts unten verschieben und ausrichten.
Der Würfel wir nun gedreht, dass die erste Ebene unten liegt. Beim Standard-Cube liegt dann der gelbe Mittelstein oben. Oft befindet sich in dieser Ebene noch ein Seitenstein. Dieser muss in die mittlere Ebene verschoben werden. Den Würfel so drehen, dass dieser oben vorn liegt. Der dritte Schritt dient der Verschiebung nach rechts - der vierte nach links. Farbe, die vorn liegt, kommt nach vorn:
U R Ui Ri Ui Fi U F

4) Ziel: Seitensteine der zweiten Eben nach links unten verschieben und ausrichten.
Analog zur vorhergehenden Zugfolge:
Ui Li U L U F Ui Fi

5) Ziel: Kreuz in der 3. Ebene (beispielsweise der Farbe gelb - gegenüber der ersten Ebene).
Wenn schon eine gelbe Linie vorhanden ist, gilt: Den Würfel so halten, dass diese waagrecht liegt. Wenn gelbe Ecke erscheint: Diese nach links und nach hinten positionieren! Unter Umständen ist die folgende Zugfolge mehrfach auszuführen. Und zwar so oft bis das Kreuz vorhanden ist:
F R U Ri Ui Fi

6) Ziel: Vier Seitensteine positionieren.
Immer lässt sich die oberste Ebene so drehen, dass zwei Seitensteine des Kreuzes richtig liegen. Hinten muss ein richtig positionierter Stein sein. Dann diesen Algorithmus einmal ausführen:
R U Ri U R U U Ri

7) Ziel: Ecksteine an die richtige Position bringen.
Sobald eine Ecke gewonnen wurde, diese nach vorn rechts halten! Wenn keine Ecke passend ist, mehrfach den folgenden Algorithmus durchführen:
U R Ui Li U Ri Ui L

8) Ecksteine ausrichten.
Wenn alle Ecken an der richtigen Position liegen, müssen regelmäßig eine oder mehrere ausgerichtet werden. Ein schon passend gekippter Stein - sofern vorhanden - wird nach hinten rechts oben gedreht.
Ri Di R D
Es ist wieder der am Anfang benötigt Algorithmus - Nummer 2.
Randbemerkung: Wer dies zum ersten Mal ausprobiert, glaubt den Würfel vollständig verdreht zu haben. Die "Durchmischung" ist stark. Man darf sich davon nicht beirren lassen. Wichtig ist vielmehr exakt und unbeeindruckt die Zugfolge auszuführen. Umso größer wird das Erfolgserlebnis, wenn man schließlich das Gerät geordnet in der Hand hält.
Nach mehreren Realisierungen ist der vordere rechte Eckstein eins weiter gedreht, also gelb oben. Sollte dies noch nicht erreicht sein, ist der Algorithmus mit Ausdauer zu wiederholen. Wichtig ist es, alle vier Drehungen exakt zu realisieren.
Also das "D" nicht vergessen, wenn nach mehreren Drehfolgen oben endlich gelb liegt.
Dann "Ui" so oft, dass wieder ein falsch ausgerichtetes Eck rechts oben positioniert ist.ausgedrückt: Um nun den nächsten Eckstein zu kippen, wird die Oberseite so gedreht, dass der nächste falsch ausgerichtete Eckstein vorn oben rechts liegt. Anschließend wird wieder mit Ri Di R D neu begonnen. Nach mehreren Durchgängen sollten auch in der unteren Ebene wieder alle Steine richtig positioniert und ausgerichtet sein. Die Zugfolge ist immer mehrmals auszuführen.
Sind alle Ecken korrekt gekippt, muss man eventuell noch die rotierte Oberseite zurückdrehen.

LERNANREGUNGEN

Es erweist sich als nützlich, zum Einprägen der Zugfolgen diese zu stückeln. Man stellt so fest, dass bestimmte Teile des Algorithmus öfters vorkommen. Es steigert auch die Einsicht in den Aufbau des Würfels
U R Ui in 3 und 7
Ri Ui Fi in 3 und 5 (RiUi auch in 7)
Ui Li U in 4 und 7 (sowie umgekehrt in 1)
U Ri in 5 und 6
Ui Fi in 4 und 5
Ri Ui in 3, 5 und 7.


SPANISCHE HINWEISE
RECOMMENDACIONES EN CASTELLANO

El Cubo de Rubik podemos considerarlo como un objeto de orden 3 (3x3x3).

Comprobamos que existen 3 tipos de piezas:
Vértices (8), Aristas (12) y Centros (6).
Se distinguen por su posición relativa en el cubo.
Los vértices y aristas si tienen realmente forma de cubo, con una particular pestaña de sujeción.


Nombres de las caras:
F= Cara del Frente
D= Cara Derecha
I= Cara Izquierda
R= Cara de aRriba (no se le llama A para no confundirla con Abajo)
B= Cara de aBajo (no se le llama A para no confundirla con Arriba).
Si el movimiento es en el sentido contrario a las manecillas del reloj
(mirando el cubo desde la cara en cuestión), se denotará con la letra de la cara seguida de un i (inverso):
Ri, Fi, Di, Ii, Bi

Algoritmo para resolver el Cubo Rubik
El método siguiente es sencillo. Se trata de areglar la cara de arriba, luego la de en medio y por último la de abajo. Hay métodos más rápidos. La desventaja de estos es que son más complicados.
Cada una de estas piezas se caracteriza porque poseen 1, 2 ó 3 colores
respectivamente.
Necesario es:
a)Análisis de complejidad actual
b) Definición de objetivos adecuados

El número de permutaciones posibles en el Cubo de Rubik es de
43.252.003.274.489.856.000.
Algoritmos de resolución
1) Ajustar vértices de la primera area:
Fi R Ii Ri
2) Para resolver las esquinas que están mal:
Di Bi D B
3) Ajustar vértices de la segunda area hacia la derecha:
R D Ri Di Ri Fi R F
4) Ajustar vértices de la segunda area hacia la izquierda:
Ri Ii R I R F Ri Fi
5) Hacer una cruz en la tercera area (efectuar este algoritmo hasta alcanzar esa meta):
F D R Di Ri Fi
6) Ajustar vértices de la tercera area (una vez):
D R Di R D R R Di
7) Ajustar aristas de la tercera area (efectuar este algoritmo hasta alcanzar esa meta):
R D Ri Ii R Di Ri I
Para resolver las esquinas que están mal en la tercera area el algoritmo „2“:
Di Bi D B