Mekanik bulmaca - Mechanical puzzle

1890'da patentli W. Altekruse tarafından mekanik yapboz tasarımı. Yapboz, bir araya getirilmesi gereken on iki özdeş parçadan oluşur.

Bir mekanik bir bulmaca a, bulmaca çözelti, bütün nesne ya da bunun parçalarını işlemek için olan mekanik olarak birbirine parçalardan oluşan bir set olarak sunulur. En iyi bilinen mekanik bulmacalar biri Rubik Küpü Macar mimar tarafından icat, Ernő Rubik bulmaca çoğunlukla oyuncu nesnenin ilkesine aracılığıyla görmek için hedeftir tek bir oyuncu için tasarlanmış 1974 yılında değil, o kadar ki, deneme yanılma yoluyla yanlışlıkla doğru çözümü buluyorlar . Bunu akılda tutarak, genellikle bir zeka testi veya problem çözme eğitiminde kullanılırlar.

Tarih

Bilinen en eski mekanik bulmaca Yunanistan'dan geliyor ve MÖ 3. yüzyılda ortaya çıktı. Oyun 14 parçaya bölünmüş bir kareden oluşuyor ve amaç bu parçalardan farklı şekiller oluşturmaktı. Bunu yapmak kolay değil. (bkz. Ostomachion loculus Archimedius)

In İran "bulmaca kilitleri" erken 17. yüzyıl AD olarak yapılmıştır.

Bilinen bir sonraki bulmaca olayı Japonya'da . 1742'de bir kitapta "Sei Shona-gon Chie No-Ita" adlı bir oyundan bahsedilir. 1800 civarında Çin'den gelen Tangram bulmacası popüler oldu ve 20 yıl sonra Avrupa ve Amerika'ya yayıldı.

Rudolstadt'tan Richter şirketi , yaklaşık 1891'de "Anker-bulmacalar" olarak adlandırılan, farklı şekillerde büyük miktarda Tangram benzeri bulmacalar üretmeye başladı.


1893'te Angelo John Lewis , "Profesör Hoffman" mahlasını kullanarak Bulmacalar adlı bir kitap yazdı ; Eski ve Yeni . Diğer şeylerin yanı sıra, gizli açma mekanizmalarına sahip 40'tan fazla bulmaca açıklaması içeriyordu. Bu kitap, bulmaca oyunları için bir referans çalışması haline geldi ve ilgilenenler için modern kopyaları var.

20. yüzyılın başlangıcı, bulmacaların oldukça moda olduğu ve bulmacalar için ilk patentlerin kaydedildiği bir dönemdi.

Modern polimerlerin icadı ile birçok bulmacanın üretimi daha kolay ve ucuz hale geldi.

1993'te Jerry Slocum , bulmaca toplama, sergiler, yayınlar ve iletişim yoluyla halkı bulmacalar konusunda eğitmeye adanmış, kar amacı gütmeyen bir kuruluş olan Slocum Puzzle Foundation'ı kurdu.

Kategoriler

toplantı

Bu kategoride yapboz bileşen halinde bulunur ve amaç belirli bir şekil üretmektir. Soma küp tarafından yapılan Piet Hein , Pentomino tarafından Solomon Golomb ve yukarıda bahsedilen döşeme bulmaca Tangram ve "Anker-bulmaca" bulmacanın bu türdeki tüm örnekleridir. Ayrıca (görünüşte çok küçük) bir kutuya sığacak şekilde birkaç parçanın düzenlenmesi gereken problemler de bu kategoride sınıflandırılır.

Resim, Hoffman'ın paketleme bulmacasının bir örneğini göstermektedir . Amaç, A, B, C kenar uzunluklarına sahip 27 küboidi , iki kısıtlamaya tabi olarak, A+B+C kenar uzunluklu bir kutuya paketlemektir :

1) A, B, C eşit olmamalıdır
2) A, B, C'nin en küçüğü,

Bir olasılık A=18, B=20, C=22 olabilir – o zaman kutunun boyutlarının 60×60×60 olması gerekir.

Lazer kesiciler gibi modern araçlar , ahşap veya akrilik plastikten yapılmış karmaşık iki boyutlu bulmacaların oluşturulmasına olanak tanır. Son zamanlarda bu baskın hale geldi ve olağanüstü dekoratif geometriye sahip bulmacalar tasarlandı. Bu, alanları tekrar eden şekillere bölmenin çok sayıda yolunu kullanır .

Bilgisayarlar yeni bulmacaların tasarımına yardımcı olur. Bir bilgisayar kapsamlı bir çözüm aramaya izin verir - onun yardımıyla bir bulmaca, mümkün olan en az çözüme sahip olacak veya mümkün olan en fazla adımı gerektiren bir çözüme sahip olacak şekilde tasarlanabilir. Sonuç, bulmacayı çözmenin çok zor olabileceğidir.

Şeffaf malzemelerin kullanılması, parçaların üst üste istiflenmesi gereken yapbozların oluşturulmasını sağlar. Amaç, çözümde belirli bir desen, görüntü veya renk şeması oluşturmaktır. Örneğin, bir yapboz, farklı boyutlardaki açısal bölümlerin farklı renklere sahip olduğu birkaç diskten oluşur. Disklerin etrafında bir renk çemberi (kırmızı->mavi->yeşil->kırmızı) oluşturacak şekilde diskler istiflenmelidir.

Piramit bulmacaları

Bir piramit bulmacası, bir piramit oluşturmak için birbirine uyan iki veya daha fazla bileşen parçasından oluşur. İki parçalı piramit bulmacaları düzenli bir piramit oluşturamaz ve yalnızca 4 yüzlü bir dörtyüzlü piramit oluşturabilir. Çözüm, dört yüzlü tetrahedronik piramidi tamamlamak için kare yüzlerin birbirine bakmasını ve birini dik olarak bükmeyi içerir. Ayrıca dört parçalı piramit bulmacaları da var.

demontaj

Sökme bulmacaları

Bu kategorideki bulmacalar genellikle açılarak veya parçalara ayrılarak çözülür. Bu, deneme yanılma yoluyla açılacak olan gizli açma mekanizmalarına sahip bulmacaları içerir . Ayrıca, bir şekilde birbirine bağlanmış birkaç metal parçadan oluşan yapbozlar da bu kategorinin bir parçası olarak kabul edilir.

Resimde gösterilen iki yapboz, özellikle sosyal toplantılar için iyidir, çünkü çok kolay sökülür gibi görünürler, ancak gerçekte birçok insan bu yapbozu çözemez. Buradaki sorun birbirine kenetlenen parçaların şeklindedir - eşleşen yüzeyler incelir ve bu nedenle yalnızca bir yönde çıkarılabilir. Bununla birlikte, her parça, iki bitişik parça ile eşleşen iki zıt eğimli sivriliğe sahiptir, böylece parça her iki yönde de çıkarılamaz.

Japonya'da son derece popüler olan gizli kutular veya gizli açma mekanizmalı bulmaca kutuları olarak adlandırılan kutular bu kategoriye dahildir. Bu tabutlar, açılırken küçük bir boşluk ortaya çıkaran, az çok karmaşık, genellikle görünmez açma mekanizmaları içerir. Değiştirilmesi gereken zor görünen paneller, eğim mekanizmaları, manyetik kilitler, belirli bir konuma döndürülmesi gereken hareketli pimler ve hatta bir nesnenin tutulması gereken zaman kilitleri gibi çok çeşitli açma mekanizmaları vardır. bir sıvı belirli bir kabı doldurana kadar belirli bir konumda.

birbirine kenetleme

Çin ahşap düğümü, kötü şöhretli birbirine kenetlenen bir bulmaca. Bill Cutler tarafından tasarlanan bu özel versiyonda , ilk parçanın çıkarılabilmesi için beş hamle gerekiyor.

Birbirine kenetlenen bir yapbozda, bir veya daha fazla parça geri kalanını bir arada tutar veya parçalar karşılıklı olarak kendi kendini idame ettirir. Amaç, bulmacayı tamamen sökmek ve sonra yeniden monte etmektir. Hem montaj hem de demontaj zor olabilir - montaj bulmacalarının aksine, bu bulmacalar genellikle kolayca dağılmaz. Zorluk seviyesi genellikle ilk parçayı ilk yapbozdan çıkarmak için gereken hamle sayısı açısından değerlendirilir. Daha sonraki bulmacalar döndürme unsurlarını tanıttı.

Bu bulmacaların bilinen tarihi 18. yüzyılın başlarına kadar uzanmaktadır. 1803'te "Bastelmeier" tarafından hazırlanan bir katalog bu türden iki bulmaca içeriyordu. Profesör Hoffman'ın yukarıda bahsedilen yapboz kitabı da birbirine bağlı iki yapboz içeriyordu.

19. yüzyılın başında Japonlar bu bulmacaların pazarını ele geçirdi. Hayvanlar, evler ve diğer nesneler gibi her türden farklı şekillerde çok sayıda oyun geliştirdiler, oysa batı dünyasındaki gelişme esas olarak geometrik şekiller etrafında dönüyordu.

Bir Burr bulmacası demonte ediliyor

Bilgisayarların yardımıyla oynanan oyunların tamamını analiz etmek mümkün hale geldi. Bu süreç, Bill Cutler tarafından tüm Çin ahşap düğümlerinin analiziyle başlatıldı. Ekim 1987'den Ağustos 1990'a kadar tüm 35.657.131.235 farklı varyasyon bilgisayarla analiz edildi. Çin çaprazından farklı şekiller ile, kaldırılacak ilk parça için 100 hamleye kadar ulaşılan zorluk seviyesi, insanların kavramak için mücadele edeceği bir ölçek. Bu gelişmenin zirvesi, birkaç parçanın eklenmesinin hamle sayısını ikiye katladığı bir bulmacadır. Owen, Charnley ve Strickland tarafından 2003 yılında yayınlanan RD Tasarım Projesi'nden önce, dik açıları olmayan bulmacalar bilgisayarlar tarafından verimli bir şekilde analiz edilemezdi.

Stewart Coffin , 1960'lardan beri eşkenar dörtgeni temel alan bulmacalar yaratıyor . Bunlar, altı veya üç kenarlı şeritlerden yararlandı. Bu tür bulmacalar genellikle son adımda düzenli bir şekilde bir araya gelen son derece düzensiz bileşenlere sahiptir. Ayrıca, 60° açılar, aynı anda birkaç nesnenin hareket ettirilmesi gereken tasarımlara izin verir. "Rosebud" yapbozu bunun en iyi örneğidir: Bu yapbozda 6 parça, yalnızca köşelere dokundukları bir uç konumdan tamamlanmış nesnenin merkezine hareket ettirilmelidir.

çözülme

Bir çözülme bulmacası. Amaç, iki bilyeli ipi tel yapısından çıkarmaktır.

Bu tür bulmacalar için amaç, bir nesneden bir metal veya sicim halkasını çözmektir. Bu bulmacalarda topoloji önemli bir rol oynar. Resim, derringer bulmacasının bir versiyonunu göstermektedir. Görünüşte basit olmasına rağmen oldukça zordur - çoğu bulmaca sitesi onu en zor bulmacaları arasında sıralar.

Vexiers , farklı türde bir çözülme bulmacasıdır - iç içe geçmiş iki veya daha fazla metal tel çözülmelidir. Onlar da 19. yüzyılın sonundaki genel bulmaca çılgınlığıyla yayıldı. Bugün hala mevcut olan çok sayıda Vexier bu dönemden gelmektedir.

Çin halkalarının bir parçası olduğu sözde halka bulmacalar, farklı bir Vexier türüdür. Bu bulmacalarda, uzun bir tel halka, halkalar ve tellerden oluşan bir ağdan ayrılmalıdır. Bir çözüm için gereken adım sayısı genellikle bulmacadaki döngü sayısı ile üstel bir ilişkiye sahiptir. Halkaları kordonlarla (veya gevşek metal eşdeğerleri) bir çubuğa bağlayan yaygın tip, en yakın komşusuna göre bir kod kelimesinden yalnızca bir bitin değiştiği Gray ikili koduna benzer bir hareket modeline sahiptir.

Çin halkaları, Kardan halkaları, Baguenaudier veya Rönesans bulmacası olarak bilinen kayda değer bir bulmaca, 1500 dolaylarında Luca Pacioli tarafından yazılan De Viribus Quantitatis el yazmasının Problem 107'si olarak bahsedildi . Bulmacaya yine Girolamo Cardano tarafından De subtililate kitabının 1550 baskısında atıfta bulunulur . Bulmaca çözme tipi bir bulmaca olmasına rağmen, aynı zamanda mekanik bulmaca özelliklerine de sahiptir ve çözüm ikili bir matematiksel prosedür olarak türetilebilir.

Çinli halkalar o masalı ilişkili Ortaçağ'da , şövalyeler kendi yokluğunda onların zamanını dolduracak, böylece, hediye olarak eşlerine bu verecekti. Çelikten yapılmış meyhane bulmacaları , demirci çırakları için iyi bir uygulama sağlayan dövme alıştırmalarına dayanmaktadır.

Niels Bohr , öğrencilerine spinin özelliklerini göstermek için Tangloids adlı çözülme bulmacalarını kullandı .

Katlamak

Vesa Timonen (2002) tarafından oluşturulan bir katlama bulmacası örneği

Bu özel yapboz türünde amaç, basılı bir kağıt parçasını hedef resmi elde edecek şekilde katlamaktır. Prensip olarak, Rubik Büyüsü bu kategoride sayılabilir. Resimde daha iyi bir örnek gösterilmiştir. Görev, kare kağıdı, sayıların bulunduğu dört kare boşluk bırakmadan yan yana gelecek ve bir kare oluşturacak şekilde katlamaktır.

Bir başka katlanır bulmaca ise broşürleri ve şehir haritalarını katlamak. Katlama noktalarında sıklıkla görülen katlama yönüne rağmen, kağıdı ilk geldiği biçimine geri döndürmek olağanüstü derecede zor olabilir. Bu haritaların orijinal hallerine geri döndürülmesinin zor olmasının nedeni, kıvrımların, optimum kıvrımların ortalama bir insanın kullanmaya çalışacağı türden olmadığı bir kağıt katlama makinesi için tasarlanmış olmasıdır.

Kilit

Hile kilitleri olarak da adlandırılan bu bulmacalar, alışılmadık bir kilitleme mekanizmasına sahip kilitlerdir (genellikle asma kilitler ). Amaç kilidi açmaktır. Size bir anahtar verilirse, kilidi geleneksel şekilde açmaz. Bazı kilitler için orijinal durumu eski haline getirmek daha zor olabilir.

hile gemileri

Bir hile gemisi örneği

Bunlar "bükümlü" gemilerdir. Amaç, herhangi bir sıvıyı dökmeden ya içmek ya da bir kaptan boşaltmaktır. Bulmaca kapları, eski bir oyun biçimidir. Rum ve Phoenicians altındaki bir açıklık yoluyla doldurulacak zorunda saklama kapları. 9. yüzyılda bir Türk kitabında çok sayıda farklı kap ayrıntılı olarak anlatılmıştır . 18. yüzyılda Çinliler de bu tür içki kapları ürettiler.

Bir örnek yapboz testidir : Kabın boynunda, sıvının kabın içine dökülmesini mümkün kılan, ancak kabın dışına çıkmayan birçok deliği vardır. Meraklının gözüne gizlenmiş olarak, tutacak boyunca ve nozüle kadar kabın üst kenarı boyunca küçük boru şeklinde bir kanal vardır. Daha sonra tutacağın üst ucundaki açıklık bir parmakla kapatılırsa, ağızlığı emerek kaptan sıvı içmek mümkündür.

Diğer örnekler arasında fuddling fincan ve tencere tacı sayılabilir .

imkansız nesneler

"İmkansız" bir nesne

İmkansız nesneler, ilk bakışta mümkün görünmeyen nesnelerdir. En iyi bilinen imkansız nesne, şişedeki gemidir . Amaç, bu nesnelerin nasıl yapıldığını keşfetmektir. Bir başka iyi bilinen bulmaca, görünüşte ayrılmaz bağlantılarla dört yerde birbirine kenetlenmiş iki parçadan oluşan bir küpten oluşur. Bunların çözümleri farklı yerlerde bulunabilir. Bu tanıma uyan her türden nesne var - çok büyük nesneler içeren " imkansız şişeler ", içlerinde tahta oklar ve halkalar olan Japon delikli paralar, çok küçük açıklıkları olan ahşap bir çerçeve içinde ahşap küreler ve çok daha fazlası.

Resimdeki elma ve ok birer tahta parçasından yapılmıştır. Delik aslında oku geçemeyecek kadar küçük ve hiçbir yapıştırma belirtisi yok.

el becerisi

Kutuyu yatırarak, stratejik olarak yerleştirilmiş birçok delikten birine düşürmeden topu çizgi boyunca ve hedefe yönlendirmeye çalışmalısınız.

El becerisi ve dayanıklılık burada daha önemli olduğundan, bu kategoride listelenen oyunlar kesinlikle bulmaca değildir. Genellikle amaç, şeffaf kapaklı bir kutuyu, bir veya daha fazla küçük topun deliklere düşmesine neden olacak şekilde doğru şekilde eğmektir.

sıralı hareket

Skewb adında bir bulmaca

Bu kategorideki bulmacalar, bulmacayı belirli bir hedef koşula getirmek için bulmacanın tekrar tekrar işlenmesini gerektirir. Bu türden iyi bilinen bulmacalar, Rubik Küpü ve Hanoi Kulesi'dir . Bu kategori aynı zamanda bir veya daha fazla parçanın doğru konuma kaydırılması gereken bulmacaları da içerir ve bunlardan en iyi bilineni N-bulmacadır . Rush Hour veya Sokoban diğer örneklerdir.

Rubik Küpü bu kategorinin görülmemiş bir patlama neden oldu. Çok sayıda varyant üretildi. 2×2×2'den 33×33×33'e kadar olan boyutların yanı sıra tetrahedral ve dodecahedral gibi diğer birçok geometrik şekiller küpler yapılmıştır . Dönme ekseninin değişen oryantasyonu ile aynı temel şekle sahip çeşitli bulmacalar oluşturulabilir. Ayrıca, bir küpten bir katman kaldırılarak başka küboid bulmacalar elde edilebilir. Bu küboid bulmacalar, manipüle edildiklerinde düzensiz şekiller alırlar.

Resim, bu tür bulmacanın daha az bilinen başka bir örneğini göstermektedir. Sadece deneme ile çözmesi çok zor olan Rubik Küpü'nün aksine, biraz deneme yanılma ve birkaç notla çözülebilecek kadar kolaydır.

simüle edilmiş mekanik

Birçok bilgisayar oyunu ve bilgisayar bulmacası mekanik bulmacaları simüle ederken, bu simüle edilmiş mekanik bulmacalar genellikle kesin olarak mekanik bulmacalar olarak sınıflandırılmaz.

Diğer önemli mekanik bulmacalar

Ayrıca bakınız

Referanslar

  • Eski ve Yeni Bulmacalar, Profesör Hoffmann, 1893
  • Eski ve Yeni Bulmacalar, Jerry Slocum ve Jack Botermans, 1986
  • Yeni Bulmaca Kitabı, Jerry Slocum ve Jack Botermans, 1992
  • Ustaca ve Şeytani Bulmacalar, Jerry Slocum ve Jack Botermans, 1994
  • Tangram Kitabı, Jerry Slocum, 2003
  • 15 Bulmaca, Jerry Slocum ve Dic Sonneveld, 2006

Bu makale ağırlıklı olarak Almanca Vikipedi'deki ilgili makaleden yararlanmaktadır .