¿Qué tipo de aplicaciones tiene el cubo mágico en la vida diaria?
En matemáticas, el Cubo de Rubik contiene los pensamientos filosóficos más ricos. "El Libro de los Cambios" es una obra filosófica que ha influido en casi todas las tendencias filosóficas nacionales y extranjeras. Sin embargo, los eruditos de Yixue han descubierto a través de varios estudios que Yixue se originó en Hutu Luoshu, y que Luoshu es un cubo de Rubik de tercer nivel. Las reglas de diseño y principios de construcción del Cubo de Rubik incluyen estructuras vivas que resumen todas las cosas en el mundo y son modelos matemáticos que explican la creación y el desarrollo del universo. Mis ensayos "Los pensamientos cambiantes del cuadrado mágico perfecto de cuarto orden" y "El cuadrado mágico de quinto orden y el sistema numérico fácil" son discusiones adicionales sobre las ideas filosóficas contenidas en los cuadrados mágicos de orden superior. Los lectores interesados pueden consultar "Zhouyi Research" No. 1999, No. 1 y No. 2000.
2. El Cubo Mágico se utiliza en el diseño artístico.
El Cubo Mágico se utiliza ampliamente en el diseño artístico. El arquitecto occidental Bratton descubrió que la simetría del cuadrado mágico es bastante rica. Utiliza un cubo de Rubik para formar muchos patrones hermosos. Llamó a las líneas cuadradas del patrón "líneas mágicas" y las aplicó al diseño de productos industriales ligeros y embalajes de cobertura. La obra "Melancolía" del famoso grabador alemán A. Durero es famosa por su cubo de Rubik, que puede indicar el momento de su producción. Es común la combinación armoniosa de belleza artística y belleza racional. En cuanto al mapa "Magic Line", el experto japonés en el cubo de Rubik, Abe Yoshie, también ha trabajado mucho. El maestro Ji Guangzhong de Anyang, provincia de Henan, una vez dibujó varios mapas mágicos y los dedicó a la Academia Central de Artes y Oficios. Beijing Ding Baoxun publicó 17 "Diagramas de líneas mágicas" en el Álbum del Cubo de Rubik, todos los cuales son muy hermosos. El diseño matemático del cubo de Rubik es muy simétrico y equilibrado, con ricos cambios. Por lo tanto, si conecta los números en orden, puede formar un extraño "diagrama de estructura de matriz de cubo mágico" y, después del procesamiento del color, puede obtener un patrón artístico muy hermoso. Este patrón muestra una variedad de bellezas simétricas y tiene las reglas racionales del principio del Cubo de Rubik, por lo que es intrigante y puede considerarse una obra maestra.
En tercer lugar, el valor estético del Cubo de Rubik.
Las matemáticas son hermosas, y el Cubo de Rubik es aún más hermoso. El cubo de Rubik es un sistema matemático ordenado según una regla. Cada cubo de Rubik no es sólo un logro intelectual, sino también una obra maestra artística. La generación tiene las características de uniformidad, equilibrio, simetría y armonía, brilla con belleza matemática y tiene un alto valor estético. En estética matemática, el valor estético del cubo de Rubik se ha llevado a su punto máximo. Debido a que todo en matemáticas está estrechamente relacionado con los números, la hermosa estructura del Cubo de Rubik puede penetrar todo tipo de conocimiento matemático y mostrar una variedad de diversión, permitiéndonos aprender muchos misterios del conocimiento matemático mientras apreciamos el Cubo de Rubik.
En cuarto lugar, la función de desarrollo de la inteligencia del Cubo de Rubik. El Cubo de Rubik es simple y fácil de usar, y rápidamente despertará el interés de los adolescentes en la discusión. Se puede decir que el Cubo de Rubik juega un papel muy importante en el desarrollo intelectual. Si profundiza en la historia de las matemáticas chinas, encontrará que las matemáticas interesantes, las herramientas de cálculo y los juegos de mesa están intrínsecamente relacionados con el Cubo de Rubik. En la historia de los algoritmos, primero estuvo la aritmética de Jiugong, seguida de la aritmética de Taiyi, el ábaco y las computadoras electrónicas. En la historia del desarrollo de juegos, el Jiugong fue el primero en ser reorganizado, seguido por los juegos de ajedrez, Go y Huarong Tao. El tablero de Go es un cuadrado de orden 19 y el tablero de ajedrez Elefante es un cuadrado de octavo orden (el palacio del general es un cuadrado de tercer orden). Sus principios de movimiento están relacionados con el principio de diseño del Cubo de Rubik. El juego de ordenador "Minería" está estrechamente relacionado con el Gráfico de los Nueve Palacios.
En los últimos años, los investigadores chinos del Cubo de Rubik han inventado muchos juegos de desarrollo de inteligencia utilizando los principios del Cubo de Rubik. Liu Zhixiong de Liaoning diseñó un cubo de Rubik de doble cara con un conjunto de imágenes y ganó la medalla de bronce; Wang Zhonghan de Anhui diseñó un interesante ajedrez de cubo de Rubik, Jiang, Hunan, diseñó una serie de consolas de juegos digitales de Rubik; También diseñó con éxito el "Nine Palaces Miaoqi". Con nueve funciones y más de 20 modos de juego, es un excelente lugar para que los estudiantes de primaria se capaciten en operaciones matemáticas.
En quinto lugar, la influencia del cubo de Rubik en la enseñanza de las matemáticas.
El cubo de Rubik en la enseñanza de matemáticas puede mejorar el interés de aprendizaje de los estudiantes, embellecer los materiales didácticos e inspirar el pensamiento de los estudiantes. Los ricos y diversos números del cuadrado mágico vinculan todo el contenido de los libros de texto de matemáticas, como el cuadrado mágico de ecuaciones, el cuadrado mágico radical, el cuadrado mágico de fracción, el cuadrado mágico de números de agujeros negros, el cuadrado mágico de productos, el cuadrado mágico de diferencias, el cuadrado mágico cuadrado, etc. . Todos pueden utilizarse en la enseñanza de las matemáticas para hacer que el contenido matemático sea atractivo. La figura 1 es un cuadrado mágico perfecto de quinto orden.
Cuando un estudiante aprende la suma y resta de números racionales y le da el número para discutirlo, el estudiante participará en diversas actividades de aprendizaje con gran interés. Encontrarán que la suma de los cinco números en forma de "diez, uno, x, /" es todo 0, y la suma de los seis números con "△" en la Figura 65438 debe serlo. El cuadrado mágico es una parte importante del libro de matemáticas de la Olimpiada.
Sexto, la revelación del Cubo de Rubik a la ciencia.
Hetu puede considerarse como un modelo de cuadrado mágico de segundo orden y Luoshu es un modelo de cuadrado mágico de tercer orden. Debido a su amplia circulación, han brindado a la gente mucha información científica desde la antigüedad hasta el presente. Por ejemplo, en la teoría de la relatividad de Einstein, la fórmula 11 se utiliza para calcular el aumento y la disminución relativos del tiempo y el espacio. El número de Heluo le resultó muy inspirador. El erudito chino-estadounidense Jiao Weifang escribió una vez libros como "Luoshu Matrix", "Luoshu Jishu" y "Luoshu Space", que promovieron el desarrollo de las matemáticas. Henan Fu Xiru utilizó a Luo Shu para estudiar la conjetura de Goldbach. Sabemos que las computadoras se basan en la teoría del control automático. El inventor de la teoría del control automático estadounidense desarrolló una serie de teorías de control estudiando el "diagrama de laberinto tres-tres" chino (un diagrama lineal de un cuadrado mágico de tercer orden). De los datos aquí se puede ver que las computadoras, que ahora son populares en todo el mundo, en realidad han entrado en el campo del Cubo de Rubik. El cubo de Rubik tiene un atributo natural. Aunque es una relación numérica, suele ser muy abstracta y general. Cuando la gente piensa en ello una y otra vez, puede inspirar una teoría científica y promover su desarrollo. En la cultura tradicional china, se puede ver mucha información sobre la aplicación de Luoshu en los campos del ejército, la medicina tradicional china, la astronomía, la meteorología, el qigong y otros campos. Se puede ver la estrecha relación entre el Cubo de Rubik y varios. Las disciplinas no pueden ser ignoradas.
7. El cubo de Rubik se utiliza en tecnología.
El Cubo de Rubik se ha utilizado en el análisis de posición y análisis de combinación de "Construyendo Carreteras", "Curvas Absolutas" y "Siete Puentes". El cubo de Rubik condujo al coeficiente de orientación de Laplace, al teorema de Gauss, al teorema de Gerry y al teorema de Stoke, así como a las ecuaciones electrónicas de Posen y Brudin. El cubo de Rubik también condujo a la teoría del control automático de Sonnan, que condujo al nacimiento de las computadoras electrónicas. Las computadoras tienen tres fuentes: binaria (Bagua), ábaco y cubo de Rubik. La ciencia electrónica ha considerado la disposición del cuadrado mágico como la figura ideal para las redes de circuitos electrónicos. Podemos ver en "Yishuo" del taiwanés Li Kaixuan que la primera lección que los pilotos taiwaneses aprendieron sobre los aviones japoneses fue el conocimiento del cubo de Rubik, porque los principios de construcción del cubo de Rubik están estrechamente relacionados con la configuración del circuito electrónico del avión. Wu Longsheng, un experto en ingeniería eléctrica de la provincia de Taiwán, inventó el instrumento de matriz cuadrada de 64 órdenes, que puede usarse en computadoras, instrumentos de medición, instrumentos de intercambio de comunicaciones y sistemas de control de agua, electricidad, incendios y aviación, y ha sido patentado. . Para los edificios flotantes en el mar, el primer problema a resolver es dividir la superficie del edificio en cuadrículas. La determinación del peso del edificio de cada cuadrícula debe realizarse tan inteligentemente como la construcción de un cubo de Rubik, porque es tan largo como el peso. de todas las líneas y direcciones está equilibrado en todas partes, no se inclina. El Sr. Tian Jian, miembro del Comité Provincial de Shaanxi de la Conferencia Consultiva Política del Pueblo Chino, ha escrito un libro y está aplicando el Cubo de Rubik para estudiar la teoría de la medicina tradicional china. Estudia las características numéricas de la etiología humana y la configuración de la medicina tradicional china a partir de la estructura numérica del Cubo de Rubik. Su trabajo de investigación atrajo la atención de muchos estudiosos de la medicina. El autor aplicó los principios estructurales del Décimo Cubo de Rubik para estudiar la teoría de la medicina tradicional china de la "Bolsa 505 Shen Gong Yuan Qi" y logró ciertos resultados. Liu Jixi de Sichuan ha diseñado productos culturales del Cubo de Rubik para fábricas de juguetes, fábricas de pañuelos, fábricas de pelotas, fábricas de paraguas y fábricas de porcelana. Xu Zhongyi de Jiangsu ha diseñado la "Alfombra del Cubo de Rubik". Beijing Gao Xuefeng posee múltiples patentes para "Magic Cube Cloth" y "Magic Array Treatment".
8. El papel del cubo de Rubik en la ciencia de vanguardia.
Aquí me gustaría presentar los resultados de la investigación del profesor Qi, vicepresidente y supervisor doctoral de la Universidad Tecnológica del Norte de China. En su libro "Fractales y su generación informática" hay una sección "La multiplicación de matrices de Kronecker y el cuadrado mágico", que analiza el desarrollo gradual del cuadrado mágico desde que se consideraba simplemente una aplicación de "fenómeno extraño". Si se utilizan como matrices el cuadrado mágico A de orden M y el cuadrado mágico B de orden N, ¿cuál es el producto de Kronecker A? b también es un cubo de Rubik. Si se configuran m × n cuadrados en la pantalla de la computadora, el nivel de gris de cada cuadrado corresponde al valor del elemento de la matriz A de m × n, y el cuadrado correspondiente a aij se divide en P × q cuadrados pequeños cada vez. Según aij*B los valores se colorean, y así sucesivamente. Es concebible que las infinitas estructuras anidadas obtenidas del Cubo de Rubik tengan autosemejanza (externa o interna) y puedan considerarse estructuras holográficas correspondientes.
Dado que el cuadrado mágico es una matriz numérica especial, el profesor Qi descubrió que la superficie de Bézier-Bernstein generada utilizando el cuadrado mágico como matriz de datos de la red de control tiene la propiedad de invariancia integral unidireccional, mientras que otros métodos de aproximación bien conocidos , como interpolación B-spline o pulido, interpolación lagrangiana, etc. , no tiene esta propiedad.
El artículo "Transformación de imágenes digitales y tecnología de ocultación y disfraz de información", escrito en coautoría por el profesor Qi y sus estudiantes de doctorado, se publicó en el "Journal of Chinese Computer Science". Se propone la tecnología de "transformación de codificación de imágenes según el cuadrado mágico", que puede codificar imágenes que deben mantenerse confidenciales y luego restaurarlas según el principio del cuadrado mágico. Esta transformación de codificación se puede realizar varias veces. El autor cree que los procedimientos de clasificación, conteo, construcción y transformación de cuadrados mágicos se pueden utilizar en la tecnología de ocultación de información y sus perspectivas de aplicación serán muy amplias.
El autor recientemente echó un vistazo a los sistemas de redes informáticas. Hay cinco tipos de topologías de red, cada una con sus propias ventajas y desventajas. Pero cuando pensamos en la estructura del cuadrado mágico perfecto de quinto orden, las cinco estructuras de red pueden integrarse en una y convertirse en la estructura de red más perfecta, un poco como el "sistema de cinco elementos" (en términos de la medicina china) en nuestro cuerpo. La teoría α (q, A) de Shandong Wu Shuoxin está muy cerca de los principios básicos de las computadoras. Esta teoría derivada del cuadrado mágico definitivamente encontrará perspectivas de aplicación en las computadoras. Gansu Huang aplicó la teoría binaria para estudiar los cuadrados mágicos. Rompe el Cubo de Rubik en varios pedazos, todos compuestos de blanco y negro, y armoniosos y equilibrados. Estos bloques en blanco y negro definitivamente se pueden utilizar en tecnología informática. Espero que todos lo investiguen y desarrollen.
Con el mayor desarrollo de las computadoras electrónicas, el cubo de Rubik se ha utilizado cada vez más en ergonomía, teoría de grafos, teoría de juegos, diseño experimental, artes y oficios, principios de circuitos electrónicos, análisis de posición, etc. Podemos decir que el cubo de Rubik ha hecho grandes contribuciones a la civilización humana en la antigüedad y también tendrá amplias perspectivas de aplicación en la era de la información actual.