Головоломки на распутывание (также называемые головоломками на распутывание , головоломками на запутывание , головоломками таверны или топологическими головоломками ) [1] представляют собой тип или группу механических головоломок , которые включают в себя распутывание одной части или набора частей от другой части или набора частей. В эту категорию включено несколько подтипов, названия которых иногда используются как синонимы для группы: головоломки с проволокой ; головоломки с гвоздями ; головоломки с кольцами и нитками ; и др . [2] [3] Хотя изначальной целью является распутывание, обратная задача повторной сборки головоломки может быть такой же сложной, как и распутывание, или даже сложнее. Существует несколько различных видов головоломок на распутывание, хотя одна головоломка может включать в себя несколько из этих особенностей. [4]
.jpg/1280px-Mini_rope_bridge_puzzle_(showing_the_solution).jpg)
Головоломки из проволоки и ниток обычно состоят из:
Можно выделить три подгруппы головоломок с проволокой и нитками:
Одна особенно сложная головоломка была разработана Р. Бумхауэром в 1966 году и была модифицирована в различные конструкции (но топологически схожие). Различные версии включают конструкцию в форме весла, вертикальную балку на деревянной опоре и две вертикальные балки на деревянной опоре. Вариации также имеют веревку, проходящую через щель один или два раза. Названия включают головоломку Бумхауэра, головоломку Т-образной перекладины, головоломку Wit's End и головоломку Mini Rope Bridge. Некоторые источники идентифицируют топологически эквивалентную головоломку под названием Mystery Key, выпущенную компанией Peter Pan в 1950-х годах. [5] [6] [7] [8] [9]
Головоломки с проволокой или гвоздями состоят из двух или более перепутанных частей более или менее жесткой проволоки , металлических стержней или согнутых гвоздей. Части могут быть или не быть замкнутыми петлями. Замкнутые части могут быть простыми кольцами или иметь более сложную форму. Обычно головоломка должна быть решена путем распутывания двух частей без сгибания или разрезания проволоки. [10]
Ранние проволочные головоломки изготавливались из гнутых плотницких гвоздей, подков или подобного материала. [11]
Пазл «тарелка и кольцо» обычно состоит из трех частей:
Пластина, как и кольцо, обычно изготавливаются из металла . Кольцо должно быть отсоединено от пластины. [12]
Были созданы некоторые головоломки, которые могут показаться обманчиво простыми, но на самом деле их невозможно решить. Одна из таких головоломок — «Печально известная головоломка с восьмеркой» (также называемая «головоломкой с восьмеркой» или «возможно невозможно»). Иногда она продается с инструкциями, дающими намеки на ее уровень сложности, и «решение» дается, но оно расплывчатое и ему невозможно следовать, но на самом деле головоломку невозможно решить. [13] [14]
Большинство решателей головоломок пытаются решить такие головоломки с помощью механических манипуляций, но некоторые разделы математики могут быть использованы для создания модели головоломок распутывания. Применение конфигурационного пространства с топологической структурой является аналитическим методом для получения представления о свойствах и решении некоторых головоломок распутывания. Однако некоторые математики заявили, что захват важных аспектов многих таких головоломок часто может быть сложным, и не существует универсального алгоритма, который предоставит решение в целом для таких головоломок. [1]
