기계 퍼즐
Mechanical puzzle |
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기계 퍼즐은 기계적으로 연결된 조각의 집합으로 나타나는 퍼즐로, 해답은 물체 전체 또는 그것의 일부를 조작하는 것입니다.가장 잘 알려진 기계 퍼즐 중 하나는 1974년 헝가리 건축가 Ern rub Rubik에 의해 발명된 Rubik's Cube이다.퍼즐은 주로 한 명의 플레이어가 사물의 원리를 꿰뚫어 보는 것이 목표인 경우, 시행착오를 통해 실수로 올바른 해결책을 도출하는 것이 아니라, 한 명의 플레이어를 위해 고안되었다.이를 염두에 두고 지능 테스트나 문제 해결 훈련으로 자주 사용됩니다.
역사
가장 오래된 것으로 알려진 기계 퍼즐은 그리스에서 왔고 기원전 3세기에 등장했다.이 게임은 14개의 부분으로 나누어진 정사각형으로 구성되어 있으며, 이러한 조각들과 다른 모양을 만드는 것이 목적이었다.이것은 하기 쉽지 않다. (오스토마치온 궤적 아르키메디우스 참조)
이란에서는 "퍼즐 잠금 장치"가 AD 17세기에 만들어졌다.
다음으로 알려진 퍼즐은 일본입니다.1742년, 책에는 「정장곤의 노이타」라고 하는 놀이에 대한 언급이 있다.1800년경 중국에서 온 탕람 퍼즐은 인기를 끌었고 20년 후 유럽과 미국으로 퍼져나갔다.
루돌슈타트의 리히터사는 1891년 경 "앵커 퍼즐"이라고 불리는 다양한 모양의 탕그람 같은 퍼즐을 대량으로 만들기 시작했다.
1893년, 안젤로 존 루이스는 "호프만 교수"라는 필명을 사용하여 퍼즐; 올드 앤 뉴라는 책을 썼습니다.이 책에는 무엇보다 40개 이상의 비밀 개봉 메커니즘이 있는 퍼즐에 대한 설명이 담겨 있었다.이 책은 퍼즐게임의 참고서로 성장해 관심을 가진 사람들을 위해 현대판 복사본이 존재한다.
20세기 초는 퍼즐이 매우 유행하고 퍼즐에 대한 첫 특허가 기록되었던 시기였다.
현대의 폴리머의 발명으로 많은 퍼즐의 제조는 더 쉽고 저렴해졌다.
1993년 제리 슬로쿰은 퍼즐 수집, 전시, 출판, 커뮤니케이션을 통해 퍼즐에 대해 대중에게 교육하는 비영리 단체인 슬로쿰 퍼즐 재단을 설립했습니다.
분류
어셈블리
이 카테고리에서는 퍼즐이 컴포넌트 형태로 존재하며, 그 목적은 특정 모양을 만드는 것입니다.피에트 하인(Piet Hein)이 만든 소마 큐브, 솔로몬 골롬(Solomon Golomb)이 만든 펜토미노(Pentomino)와 앞서 언급한 부설 퍼즐 탕그램(Tangram)과 앵커퍼즐(Anker-puzzles)은 모두 이런 유형의 퍼즐의 예이다.또한 (너무 작을 것 같은) 상자에 들어가도록 다수의 부품을 배치해야 하는 문제도 이 범주에 분류된다.
이 이미지는 호프만의 포장 퍼즐의 예를 보여준다.목적은 측면 길이가 A, B, C인 27개의 입방체를 측면 길이가 A+B+C인 박스에 채우는 것이다. 단, 다음과 같은 두 가지 제약이 따른다.
- 1) A, B, C는 동일하지 않아야 한다.
- 2) A, B, C 중 가장 작은 것은 ( +) / { 보다커야 합니다.
한 가지 방법은 A=18, B=20, C=22입니다. 그러면 상자의 치수는 60×60×60이어야 합니다.
레이저 커터와 같은 최신 도구를 사용하면 목재 또는 아크릴 플라스틱으로 만든 복잡한 2차원 퍼즐을 만들 수 있습니다.최근에는 이것이 지배적이 되어, 매우 장식적인 기하학의 퍼즐이 설계되고 있다.이것은 영역을 반복적인 모양으로 분할하는 다양한 방법을 사용합니다.
컴퓨터는 새로운 퍼즐을 디자인하는 데 도움이 된다.컴퓨터를 사용하면 해답을 철저히 검색할 수 있습니다.컴퓨터의 도움을 받아 가능한 해답이 가장 적거나 가능한 한 많은 단계를 필요로 하는 방법으로 퍼즐을 설계할 수 있습니다.그 결과 퍼즐을 푸는 것은 매우 어려울 수 있다.
투명한 재료를 사용하면 퍼즐을 만들 수 있으며, 조각들이 서로 겹쳐 쌓여야 합니다.이 솔루션의 목적은 특정 패턴, 이미지 또는 색상표를 작성하는 것입니다.예를 들어, 하나의 퍼즐은 크기가 다른 각 섹션이 다른 색상으로 된 여러 개의 디스크로 구성됩니다.디스크 주위에 컬러 원(빨간색->파란색->녹색->빨간색)이 형성되도록 디스크를 적층해야 합니다.
피라미드 퍼즐
피라미드 퍼즐은 [1][2]피라미드를 만들기 위해 함께 맞는 두 개 이상의 부품 조각으로 구성됩니다.두 조각으로 된 피라미드 퍼즐은 정다각형을 형성할 수 없으며 4면체 피라미드만 형성할 수 있습니다.이 솔루션은 정사각형 면끼리 마주보고 한 면을 수직으로 비틀어 4면 4면 4면체 [3]피라미드를 완성하는 것입니다.4조각짜리 피라미드 [4][5]퍼즐도 있다.
분해
이 카테고리의 퍼즐은 보통 열거나 조각으로 나누면 해결됩니다.여기에는 시행착오를 거쳐 공개되는 비밀 개방 메커니즘이 있는 퍼즐도 포함됩니다.또한 여러 개의 금속 조각이 어떤 방식으로 서로 연결된 퍼즐도 이 범주의 일부로 간주됩니다.
사진에 나와 있는 두 퍼즐은 매우 쉽게 분해될 수 있기 때문에 특히 사교 모임에 도움이 되지만, 실제로는 많은 사람들이 이 퍼즐을 풀지 못한다.여기서의 문제는 인터록 피스의 형상에 있습니다.접합 표면은 테이퍼형이기 때문에 한 방향으로만 분리할 수 있습니다.단, 각 피스는 서로 이웃하는 2개의 피스와 맞물리는 2개의 마주보는 경사 테이퍼를 가지므로 어느 방향으로도 제거할 수 없다.
일본에서 매우 인기 있는 비밀 상자 또는 비밀 개봉 메커니즘이 있는 퍼즐 상자라고 불리는 상자가 여기에 포함된다.이러한 캐스킷에는 다소 복잡한 개방 메커니즘이 포함되어 있으며, 일반적으로 개방 시 작은 빈 공간을 드러냅니다.시프트가 필요한 거의 보이지 않는 패널, 경사 메커니즘, 자기 잠금 장치, 위로 회전해야 하는 가동 핀, 액체가 가득 찰 때까지 물체를 특정 위치에 고정시켜야 하는 타임 잠금 장치 등 매우 다양한 개방 메커니즘이 있습니다.
연동
연동 퍼즐에서는 1개 이상의 조각이 나머지를 함께 유지하거나 조각이 서로 자급자족한다.퍼즐을 완전히 분해하고 다시 조립하는 것이 목적입니다.조립과 분해는 모두 어려울 수 있습니다.조립 퍼즐과는 달리 이러한 퍼즐은 일반적으로 쉽게 떨어지지 않습니다.난이도는 보통 첫 번째 퍼즐에서 첫 번째 조각을 제거하는 데 필요한 움직임의 수로 평가됩니다.나중에 퍼즐은 회전의 요소를 도입했다.
이 퍼즐들의 알려진 역사는 18세기 [6][7]초로 거슬러 올라간다.1803년, "Bastelmeier"의 카탈로그에는 이런 종류의 퍼즐이 두 개 들어 있었다.위에 언급된 호프만 교수의 퍼즐 책에도 두 개의 맞물린 퍼즐이 들어있다.
19세기 초에 일본인들이 이 퍼즐의 시장을 장악했다.그들은 동물, 집, 그리고 다른 사물 등 모든 종류의 다양한 형태의 게임을 개발한 반면, 서양의 발달은 주로 기하학적 형태를 중심으로 이루어졌다.
컴퓨터의 도움으로, 게임들의 전체 세트를 분석하는 것이 가능해졌다.이 과정은 빌 커틀러가 모든 중국 나무 매듭을 분석하면서 시작되었다.1987년 10월부터 1990년 8월까지 35,657,131,235개의 다른 변화를 컴퓨터로 분석했다.중국 십자가와 다른 모양 때문에 첫 번째 조각이 제거될 때 난이도는 인간이 파악하기 힘든 100단계에 이른다.이 발전의 정점은 몇 조각만 더하면 무브 수가 두 배로 늘어나는 퍼즐이다.2003년 Owen, Charnley 및 Strickland가 RD Design Project를 발표하기 전에는 직각이 없는 퍼즐은 컴퓨터로 효율적으로 분석할 수 없었습니다.
스튜어트 코핀은 1960년대부터 마름모꼴 12면체를 바탕으로 퍼즐을 만들어 왔다.이들은 가장자리가 6개 또는 3개인 스트립을 사용했다.이러한 종류의 퍼즐은 종종 매우 불규칙한 구성 요소를 가지고 있으며, 마지막 단계에서만 규칙적인 모양으로 모인다.또한 60°의 각도로 여러 물체를 동시에 이동시켜야 하는 설계가 가능합니다."로즈버드" 퍼즐이 그 대표적인 예입니다. 이 퍼즐에서는 6개의 조각이 모서리만 닿은 극한 위치에서 완성된 물체의 중앙으로 이동해야 합니다.
분리
이런 종류의 퍼즐은 금속이나 끈 루프를 물체에서 분리하는 것이 목표입니다.이러한 퍼즐에서 토폴로지는 중요한 역할을 합니다.이 이미지는 다링거 퍼즐 버전을 보여 줍니다.겉보기에는 단순하지만 매우 어려운 퍼즐입니다.대부분의 퍼즐 사이트에서는 가장 어려운 [citation needed]퍼즐로 꼽힙니다.
벡셔는 다른 종류의 분리 퍼즐입니다. 즉, 서로 얽혀 있는 두 개 이상의 금속 와이어가 풀리게 됩니다.그들 역시 19세기 말에 일반적인 퍼즐 열풍과 함께 퍼졌다.오늘날에도 여전히 이용 가능한 많은 벡서들이 이 시기에 생겨났다.
중국의 고리가 일부인 이른바 반지 퍼즐은 벡시에의 다른 종류이다.이 퍼즐에서는 긴 와이어 루프를 링과 와이어의 메시에서 풀어야 합니다.솔루션에 필요한 단계 수는 종종 퍼즐의 루프 수와 기하급수적인 관계를 가집니다.코드(또는 루즈메탈 등가물)를 사용하여 링을 바에 접속하는 공통 타입은 그레이 바이너리 코드와 동일한 이동 패턴을 가지고 있습니다.이 경우 인접 라우터에 대해1개의 코드 워드에서1비트만 변경됩니다.
중국의 반지, 카르단의 반지, 바게노디에 또는 르네상스 퍼즐로 알려진 주목할 만한 퍼즐은 1500년경 루카 파치올리의 원고 De Viribus Quantitatis의 문제 107로 언급되었다.이 퍼즐은 1550년 지롤라모 카르다노에 의해 그의 책 De subtiliate에서 다시 언급되었다.퍼즐은 분리형 퍼즐이지만 기계적 퍼즐 속성도 있어 2진법 수학 절차로 해법을 도출할 수 있다.
중국 반지는 중세시대 기사들이 아내에게 선물하여 그들이 없을 때 시간을 채울 수 있도록 했다는 설화와 관련이 있다.강철로 만들어진 선술집 퍼즐은 대장장이 [8]견습생들에게 좋은 연습을 제공했던 단조 연습에 바탕을 두고 있다.
닐스 보어는 그의 학생들에게 스핀의 특성을 보여주기 위해 탕글로이드라고 불리는 분리 퍼즐을 사용했습니다.
접다
이 특정한 퍼즐 장르의 목적은 인쇄된 종이를 접어서 대상 사진을 얻는 것입니다.원칙적으로, 루빅의 마법은 이 범주에 포함될 수 있다.더 좋은 예가 그림에 나와 있습니다.네모난 종이를 접어서 숫자가 적힌 네모난 칸이 틈새 없이 나란히 놓여 정사각형을 만드는 것이 과제입니다.
또 다른 접이식 퍼즐은 접이식 안내서와 도시 지도입니다.접히는 지점에서 종종 보이는 접힘 방향에도 불구하고 종이를 원래 상태로 되돌리는 것은 매우 어려울 수 있습니다.이 지도들이 원상태로 복원되기 어려운 이유는 접힌 부분이 종이를 접는 기계용으로 설계되어 있기 때문입니다.이 기계에서는 최적의 접힌 부분이 보통 사람이 사용하려고 하는 것이 아닙니다.
잠그다
트릭 록이라고도 불리는 이 퍼즐은 특이한 잠금 메커니즘을 가진 잠금 장치(종종 자물쇠)입니다.목적은 자물쇠를 여는 것이다.키가 주어진 경우 기존 방식으로는 잠금이 열리지 않습니다.일부 잠금 장치의 경우 원래 상태를 복원하기가 더 어려울 수 있습니다.
함선을 속이다
'뒤틀림'이 있는 선박입니다.목적은 액체를 흘리지 않고 마시거나 용기에 담아내는 것이다.퍼즐 용기는 고대의 게임 형태이다.그리스인들과 페니키아인들은 용기들을 만들었는데, 그 용기들은 맨 아래에 있는 구멍을 통해 채워져야 했다.9세기에 터키 책에는 많은 다른 용기들이 자세히 묘사되었다.18세기에 중국인들은 이러한 종류의 음료 용기를 생산했다.
한 가지 예는 퍼즐 저그입니다: 용기의 목에는 많은 구멍이 있어서 용기로 액체를 쏟아낼 수 있지만, 용기에서 나올 수는 없습니다.퍼즐의 눈에 보이지 않는 작은 관 모양의 도관이 손잡이를 통해 용기의 위쪽 테두리를 따라 노즐까지 연결되어 있습니다.그 후 손잡이 상단 개구부를 한 손가락으로 막으면 노즐을 흡입해 용기의 액체를 마실 수 있다.
불가능한 오브젝트
불가능한 사물은 언뜻 보기에 불가능해 보이는 사물을 말한다.가장 잘 알려진 불가능한 물체는 병에 든 배입니다.목표는 이 물체들이 어떻게 만들어지는지를 발견하는 것이다.또 다른 잘 알려진 퍼즐은 두 조각으로 이루어진 큐브로 구성되어 있어 떼어놓을 수 없는 것처럼 보이는 고리에 의해 네 군데에 맞물려 있다.이에 대한 해결책은 서로 다른 장소에서 찾을 수 있습니다.이 설명에 맞는 것은, 「불가능한 병」, 나무 화살과 고리가 달린 구멍의 동전, 나무틀의 나무 구체, 그리고 구멍이 너무 작은 것 등, 여러가지 종류가 있습니다.
사진 속의 사과와 화살은 각각 한 조각의 나무로 만들어졌다.화살이 관통하기엔 구멍이 너무 작아서 붙을 기미가 없습니다.
손재주
이 카테고리에 나열된 게임들은 엄밀하게는 퍼즐이 아니다. 왜냐하면 여기서는 손재주와 지구력이 더 중요하기 때문이다.종종 투명 커버가 장착된 상자를 올바른 방법으로 기울여서 하나 이상의 작은 공이 구멍에 빠지도록 하는 것이 목적입니다.
순차 이동
이 카테고리의 퍼즐은 퍼즐을 특정 목표 조건에 맞추기 위해 퍼즐을 반복적으로 조작해야 합니다.이런 종류의 잘 알려진 퍼즐은 루빅스 큐브와 하노이 탑이다.이 범주에는 하나 이상의 조각을 올바른 위치로 밀어 넣어야 하는 퍼즐도 포함됩니다. 이 퍼즐 중 N퍼즐이 가장 잘 알려져 있습니다.러시아워나 소코반은 다른 예들이다.
루빅스 큐브는 이 카테고리의 전례 없는 붐을 일으켰다.많은 변종들이 생산되었다.2×2×2에서 33×33×33까지의 치수 입방체뿐만 아니라 사면체 및 12면체와 같은 다른 많은 기하학적 형상도 만들어졌다.회전축의 방향이 변화하여 동일한 기본 형상의 다양한 퍼즐을 만들 수 있습니다.또, 큐브로부터 1층을 떼어내는 것으로, 한층 더 입방체 퍼즐을 얻을 수 있다.이 입체 퍼즐들은 조작될 때 불규칙한 형태를 취한다.
이 그림은 이런 종류의 퍼즐의 잘 알려지지 않은 또 다른 예를 보여준다.시험적으로 해결하기에는 너무 어려운 루빅스 큐브와는 달리 약간의 시행착오와 메모만으로 해결할 수 있다.
기계 시뮬레이션
많은 컴퓨터 게임과 컴퓨터 퍼즐이 기계 퍼즐을 시뮬레이션하지만, 이러한 시뮬레이션된 기계 퍼즐은 일반적으로 기계 퍼즐로 엄격하게 분류되지 않습니다.
기타 주목할 만한 기계 퍼즐
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
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- ^ Rea Gibson. "Wooden Puzzle". Retrieved 20 April 2021.
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- Jerry Slocum & Jack Botermans, 1994년, 독창적이고 사악한 퍼즐
- Jerry Slocum의 탕그램 북, 2003
- Jerry Slocum & Dic Sonneveld의 15가지 퍼즐, 2006
