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《智力之王》第十八章 上帝之数
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下午三点,录制继续进行!

第三位出场的是魔方界三阶盲拧的高手贾立鸣,男,31岁,在读博士。他面容清秀,带着眼镜,一副文质彬彬的模样,嘴角一直挂着温柔的笑容。不过他最显著的特征是头发是灰白色的,有一种沧桑感。

尽管贾立鸣多次参加国际比赛,是一名久经沙场的老将,但这次比赛他的心理压力也比较大,比赛尚未开始,已经看得到他额头冒汗。

匈牙利建筑学家厄尔诺?鲁比克在1974年为了开发学生的空间思维能力发明了魔方。上世纪80年代走向世界后,魔方的累计销量超过了4.5亿并成为全球最受欢迎的玩具。魔方是一项手部极限运动,它与华容道、独立钻石棋并称为智力游戏界的三大不可思议。

此次的比赛分为两局进行,第一局为速拧比赛。分为三阶速拧(3×3)、五阶速拧(5×5)、七阶速拧(7×7)三部分。

在各个部分中,既看平均成绩,也看单次成绩。所谓平均成绩,是根据赛制,每位选手有五次机会来复原魔方,然后去掉一次最快用时和一次最慢用时之后取平均值为最后的成绩。而所谓单次成绩,就是最快的那一次。

其实谈到速拧,并不是贾立鸣的强项,他擅长的是盲拧。魔方速拧的世界冠军是澳洲的菲利克斯——菲神!速拧方面大部分的世界纪录都是由他创造的:

三阶速拧单次4.73秒,平均6.14秒。

五阶速拧单次48.42秒,平均50.19秒。

七阶速拧单次2分42.44,平均2分52.09。

魔方比赛是无需使用脑电波测试仪的,二人站在各位的赛位上,在“动手”之前可以用10秒全面观察魔方,然后跟裁判说“准备好了”,随即开始计时。

只见魔方在贾立鸣和曹勇的手中飞速转动,二人手指快如闪电,连摄像机也难以捕捉!一瞬间之后,几乎同时的,从二人手中甩出一个六面全部还原的魔方,周围的观众们随即掌声雷动,有些人更是一脸茫然地想着:真的有那么快吗?

此时,观测记录显示:

曹勇5.76秒!贾立鸣5.79秒!二人都是非常不错的成绩了!

此时,栏目组专门用超高帧摄像机进行回放,二人的特点和差距一目了然。贾立鸣手速比较快,一共用了43步来还原,有一些步数比较繁琐,或者是在试错。而曹勇手速比较慢,应该是边想边做的,但他一共仅用了22步!

三阶魔方最少步数的世界纪录就是22步,是比利时的一位小伙子创造的,这已经是接近计算机极限的“上帝之数”了!现在它被曹勇打平了!

所谓“上帝之数”是指还原一个任意打乱的魔方所需要的最少步数。三阶魔方有43,252,003,274,489,856,000(约合4.3×10的19次方)种不同的可能组合状态,但它都能在20步之内还原(最多20步)。这个20,便是(三阶魔方的)上帝之数。

这个上帝之数,是通过谷歌的超级主脑计算机,使用枚举法“暴力破解”来获得的。如果使用二十年前老旧的英特尔四核处理器,需要跑35年才能获得。

而二阶的上帝之数是11,但是四、五、六、七阶的上帝之数,仍然是未解之谜。

了解上帝之数背景的四位评委老师和部分观众不禁惊呼了起来!其实他们不知道,此时的曹勇才刚刚开始接触魔方,之前他只是浏览过一些相关的技巧介绍,今天是第一次上手,刚才他是试试看,都是想好每一步再动手的。

此时,第二次开始!二人的手指上下翻飞!很明显地,这次率先完成的是曹勇,其次是贾立鸣。观测记录显示:

曹勇4.63秒!贾立鸣6.89秒!新的世界纪录诞生了!曹勇4.63秒!比菲神的成绩高了0.1秒,这已经算是大幅度的提升了!然而,重点不在这里,通过慢镜头回放后,大家发现,这次曹勇用了21步!他同时打破了三阶最少步的世界纪录!

第三次,曹勇3.87秒!贾立鸣5.96秒!曹勇使用了21步!

步数还可以再少一点吗?电光火石间,曹勇的大脑高速运转:“魔方作为一个立方体是具有对称性的,由此导致的结果,是那4325亿亿种颜色组合中有很多其实是完全相同的。凭借对称性,可以把魔方的颜色组合减少两个数量级。

不过,这个仍旧是不够的,数量太大了!短时间内,我不能遍历所有的算法给出最短的!这个涉及到《离散数学》和《符号计算》了。

幸好各位前辈总结了魔方的cfop计算方法,一共119个公式,我还是继续熟悉吧!先在脑海中模拟还原,再展示出来。”

第四次,曹勇3.22秒!贾立鸣7.03秒!曹勇使用了20步!曹勇的最少步数已经逼平了上帝之数!

第五次,曹勇2.98秒!贾立鸣6.35秒!曹勇使用了19步!曹勇的最少步数到达了20步之内的理想状态!之前被专家们认为是人类不可能做到的事情,现在曹勇做到了,而且是在短短的3秒之内!

在三阶速拧中,曹勇单次最快2.98秒,平均4.09秒,最少步19步,破了三个世界纪录,曹勇胜!而贾立鸣单次最快5.79秒,平均6.40秒,也已经是他职业生涯中最好的成绩。

三阶魔方是一个基础,五阶和七阶魔方在三阶的基础上,使用层先法或者降阶法,就可以完成。

接下来的五阶速拧和七阶速拧中,曹勇获得的成绩分别是:五阶速拧单次7.13秒,平均7.15秒。七阶速拧单次13.26秒,平均13.29秒。曹勇再一次的刷新了五阶和七阶的世界纪录!

越到后面,曹勇的发挥更加的稳定,每次的时差仅在0.02-0.03秒。

第二局是魔方的盲拧比赛。分为三阶盲拧(3×3)、四阶盲拧(4×4)、五阶盲拧(5×5)三部分。

所谓盲拧,就是选手先观察魔方状态并进行记忆,记住后用眼罩蒙住眼睛并快速还原魔方,记忆的时间包括在总时间内。

之前的三阶盲拧单次世界纪录是18.31秒,由秘鲁人创造。三阶盲拧平均世界纪录是22.36秒,由米国人创造。而四阶和五阶盲拧的世界纪录由贾立鸣保持,分别为1:34.66秒和3:47.50秒。

三阶盲拧比赛开始!一般情况下,参赛选手需要花几秒钟时间观察魔方并记忆,比如此次贾立鸣记忆了8秒左右,才开始拉上眼罩,进行还原。

但是曹勇在1秒左右便拉上眼罩,开始还原了!这还是因为他需要动手翻看相邻的三个面,至于后面的那三个面直接在脑海中根据对称性推算就可以得知。此时在他的脑海中,已经有了这个三阶魔方的整体形象,然后凭空模拟,一步步地进行还原!

4.07秒!曹勇还原完成!19.44秒!贾立鸣还原完成!曹勇再次打破三阶盲拧单次的世界纪录!对于盲拧来说,人脑的记忆是非常耗时,也容易出错的关口。但是在曹勇强大的记忆能力面前,盲拧和速拧的区别,真的不大!

接下来,贾立鸣放弃了比赛,现场便成了曹勇的个人秀。他又逐一打破了以下的世界纪录:

三阶盲拧平均时间是3.86秒!

四阶盲拧时间是6.83秒!

五阶盲拧时间是8.05秒!

这是魔方界历史性的时刻!在曹勇完成五阶盲拧的那一刻起,贾立鸣激动地热泪盈眶,在他的带头下,全场又响起了雷鸣般的掌声!

在魔方比赛中,曹勇展示出来的记忆能力、计算能力、空间能力,已经超越了普通人脑的范畴!

此时名人堂中还有四位选手,万峰和沈一凡是记忆高手,江雨珩是微观辨识高手,包云是空间高手。他们四位窃窃私语了一番,对接下来的比赛,有了新的安排和打算!


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