Úvod

HTA

Metoda HTA (Human Thistlethwaite Algorithm) je metoda skládání Rubikovy kostky, která je velmi unikátní z několika hledisek.

Metodu vyvinul v roce 2002 Ryan Heise a původní popis metody v angličtině je zde, post 2. Pozor na to, že autor skládá s jinak orientovanou kostkou. Tento český návod vznikl volným překladem a částečným přepracováním. Předpokládá, že jste obeznámeni se značením tahů na kostce a že máte okolo sebe někoho, kdo Vám poradí s případnými problémy a nejasnostmi.

Ve většině kroků metody HTA není potřeba rozlišovat protilehlé barvy. Proto bílá znamená bílá nebo žlutá. Stejně tak žlutá. Protilehlé barvy rozlišujeme jenom na chvíli při separaci a permutaci rohů a poté až v posledním kroku při finálním složení.

Pro první dva kroky držíme kostku tak, aby nahoru/dolů směřoval bílý/žlutý střed a dopředu/dozadu směřoval zelený/modrý.

První orientace hran

V tomto kroku dostaneme kostku do stavu, kdy ke složení hran není nutné dělat tahy F a B, ale stačí F2 a B2. Jinak řečeno, pokud je potřeba točit přední nebo zadní stěnou, tak stačí o 180 stupňů. Místo tří možností jak těmito stěnami točit zůstane tedy jedna.

Krok funguje stejně jako v metodě ZZ (Edge Orientation Detection, Edge Orientation Strategy a Edge Orientation Cases). Špatně orientovaná je hrana, kterou není možné dát na své místo bez čtvrtotočky přední nebo zadní stěnou (F nebo B a jejich inverze).

Kontrola hran: Kontrolujeme 12 hran. Na hrany ze spodní a horní vrstvy se díváme zdola a shora, na boční zepředu nebo zezadu. Pokud vidíme červenou/oranžovou, je hrana špatně orientovaná. Pokud vidíme bílou/žlutou, je hrana orientovaná správně. Pokud vidíme zelenou/modrou, musíme ještě zkontrolovat druhý bok. Pokud je bílý/žlutý, hrana je špatně orientovaná. Špatně orientovaných hran je sudý počet.

Základní strategie: Otočení přední nebo zadní stěnou o čtvrtotočku mění špatné hrany v této stěně na dobré a naopak.

Kostka na obrázku má šest špatně orientovaných hran, z toho tři v zadní stěně. Prvním tahem ze tří špatně orientovaných uděláme tři správně orientované a z jedné správně orientované hrany uděláme jednu špatně orientovanou. Celkem tedy máme čtyři hrany špatně orientované. Tyto hrany shromáždíme v přední stěně a zorientujeme čtvrtotočkou.

Pokud dále potřebujeme otáčet přední nebo zadní stěnou, vždy jenom o půl otočky. Kostku pořád držíme tak, aby nahoru/dolů byla bíla/žlutá a dopředu/dozadu byla zelená/modrá.

Druhá orientace hran

V tomto kroku umístíme hrany pomocí tahů horní/dolní a levou/pravou stranou tak, aby nahoru a dolů směřovala jenom žlutá nebo bílá nálepka. Tím dostaneme kostku do stavu, kdy ke složení hran není nutné dělat tahy R a L, ale stačí R2 a L2. Význam je stejný jako výše: místo tří možností jak těmito stěnami točit zůstane jenom jedna.

Krok je snadný, bez algoritmů, provádíme jej zcela intuitivně. Žádná hrana nesmí mít žlutou nebo bílou nálepku dopředu nebo dozadu. Stěnu, která tuto podmínku neplňuje, musíme opravit. Jednu zelenou/modrou dáme v této stěně do horní vrstvy, jednu do dolní vrstvy a uděláme čtvrtotočku příslušnou stranou. A potom ještě jednou na opačné straně. Někdy je potřeba si před tímto manévrem nachystat modré/zelené hrany jednu do horní a jednu do dolní vrstvy. Pokud jsou modré/zelené jenom dole a potřebuji nějakou i nahoře, udělám otočku příslušnou stěnou o 180 stupňů. Pokud je ve stěně jedna správně orientovaná hrana, musíme ji nejprve čtvrtotočkou dostat ven (nahoru nebo dolů, co je v daném okamžioku výhodnější pro pokračování).

Na našem modelu první tah nastaví v pravé stěně dvě zelené nahoru a dolů a druhý tah je zorientuje. Potom dva tahy umístní dvě modré do levé stěny nahoru aa dolů a poslední tah hrany zorientuje.

Po skončení jsou všechny hrany při pohledu shora a zdola bílé nebo žluté a takto to zůstane už napořád, pokud nepočítáme stavy, kdy jsme uvnitř provádění některého z algoritmů. Sice to vypadá pořád velmi rozházeně, ale kostka je mnohem blíže ke složenému stavu než byla původně. Pokud s orientací hran nespěcháme, ale navíc v tomto kroku co nejvíce bílých a žlutých nálepek v rozích zorientujeme do horní a dolní strany, bude to jenom usnadnění dalšího kroku. Viz ukázky na konci dokumentu.

Pokud dále potřebujeme otáčet boční nebo přední nebo zadní stěnou, vždy jenom o půl otočky. Kostku můžeme libovolně otáčet tak, aby pořád byl nahoru žlutý nebo bílý střed.

Orientace rohů

Umístíme rohy tak, aby nahoru a dolů směřovala jenom žlutá nebo bílá nálepka.

Pokud jsou dva špatně orientované rohy, jeden umístíme do přední strany doleva nahoru tak, aby žlutá/bílá nálepka směřovala dopředu a druhý do přední strany doprava dolů tak, aby žlutá/bílá nálepka směřovala doprava. Poté provedeme L' U R2 U' L. Smysl algoritmu je pomocí prvních dvou tahů dát špatně orientovaný roh z levé do pravé strany a přitom jej zorientovat, poté prohodit oba rohy pomocí R2 a úvodní dva tahy vrátit. Pokud si toto zapamatujeme, není problém algoritmus provést zrcadlově nebo vzhůru nohama.

Opakujeme pro dvojice rohů tak dlouho, dokud nejsou všechny rohy správně. Pokud nám to připadne výhodné, je možné poslední tah invertovat.

Někdy se nepodaří nastavit dva rohy přesně podle obrázku. Zejména, pokud zůstanou neorientované rohy tři. V takovém případě podle obrázku nastavíme jenom jeden roh a druhý dáme do příslušné pozice otočený nějak jinak, než požaduje obrázek. Provedením algoritmu potom zorientujeme jenom jeden roh z této dvojice a se zbylými rohy pracujeme dál.

Od tohoto okamžiku pro složení kostky nepotřebujeme tahy R L F B a jejich inverze, ale stačí R2 L2 F2 B2 U D (a jejich inverze). Přesto výjimečně tyto tahy pro ušetření práce použijeme uvnitř některého algoritmu, například pro permutaci rohů. Nicméně, po provedení algoritmu se kostka automaticky vrátí do stavu, kdy tahy R L F B nejsou pro složení potřeba.

Separace rohů

Všechny rohy s bílou nálepkou musí být v jedné vrstvě (horní nebo dolní) a ty se žlutou nálepkou budou automaticky ve vrstvě protilehlé. Provádíme intuitivně pomocí nastavení horní a dolní vrstvy do vhodné polohy a poté tahu boční stěnou o půlotočku. Nejjednodušší případ je, když v horní i dolní vrstvě jsou vždy dvě stejné barvy vedle sebe, tak jako v našem případě. Ostatní případy je nutné do tohoto stavu nejprve dostat. Než se to naučíte dělat intuitivně, je možné využít návod z metody Guimond pro kostku 2x2, Step 2 (Separation).

Permutace rohů

Budeme se dívat na boční stěny rohů. Jsou tři možnosti:

Stačí vidět přední a jednu boční stěnu a z těchto stěn poznáme snadno, který z případů nastal. Kostka na obrázku má v dolní stěně protilehlé barvy a v horní stěně ani stejné ani protilehlé.

Zkontrolujeme horní i dolní vrstvu. Po dokončení permutace rohů musíme obdržet jeden ze dvou následujících stavů:

Algoritmus R2 B2 R2 v případě protilehlých barev prohodí na stejné barvy. Pokud není kostka ve stavu jaký potřebujeme, algoritmus R' F R' B2 R F' R prohodí diagonální rohy v dolní vrstvě a sousední rohy vzadu v horní vrstvě. Smysl je pomocí úvodních tří tahů shromáždit rohy v zadní vrstvě, poté pomocí půlotočky zadní stěnou prohodit a nakonec úvodní tři tahy vrátit. Pokud si zapamatujete smysl algoritmu, není problém jej v případě potřeby a bez dalšího učení provést vzhůru nohama nebo zezadu.

Pokud jsou v jedné vrstvě sousední rohy správně, dáme ji dolů a provedeme algoritmus tak, aby na začátku byly vepředu nahoře dva rohy s protilehlými barvami v přední vrstvě. To je případ kostky na obrázku.

Pokud jsou v jedné vrstvě sousední rohy všechny s protilehlými barvami vedle sebe, dáme vrstvu dolů a provedeme algoritmus tak, aby na začátku byly vepředu nahoře dva rohy se stejnými barvami v přední vrstvě.

V případě smůly (v jedné vrstvě správně permutované hrany, ve druhé vrstvě protilehlé barvy vedle sebe na všech stranách) musíme algoritmus provést dvakrát a mezi obě provedení vložit U2. Anebo Y-perm, kdo zná tento algoritmus z jiných metod.

Podobná situace (algoritmus je nutné provést dvakrát a mezi obě provedení vložit převrácení kostky z2 anebo podruhé algoritmus udělat vzhůru nohama) nastane, pokud v dolní i horní vrstvě nejsou ani všechny stejné, ani všechny protilehlé. V tomto případě můžeme provést algoritmus R2 U' R2 U D R2 D' R2 D', který prohodí mezi sebou dva horní přední rohy a dva dolní přední rohy. Viz ukázky níže, Varianta 4.

Přesun hran

Přesuneme hrany tak, aby po této fázi byla každá nálepka na kostce ve své nebo v protilehlé stěně. Nejprve opravíme rohy, na což nám stačí nejvýše jeden tah U a nejvýše jeden tah D. Potom je každá strana každého rohu buď u svého středu nebo protilehlého.

Po opravení rohů kontrolujeme hrany. Shora a zdola je vše v pořádku (zajištěno již ve druhém kroku metody), takže řešíme jenom přední a zadní stěnu a boky. Špatně umístěných hran je sudý počet. Na opravu špatně umístěných hran použijeme algoritmus D' M2 D, který dvě dolní hrany vlevo a vpravo prohodí za dvě horní hrany vepředu a vzadu. Předtím je nutné špatně umístěně hrany nastavit do potřebných pozic. Tím jsou tedy opraveny čtyři hrany.

Algoritmus je možné modifikovat např na D M2 D' anebo provést vzhůru nohama jako U M2 U' anebo U' M2 U. Poslední tah je možné invertovat.

Čtyři špatné hrany jsou i na kostce na obrázku. První dva tahy nastaví tyto špatné hrany do klíčových pozic a poté hrany algoritmem prohodíme. Pro prohození volím variantu U M2 U, protože takto se hrany dostanou ke svým středům.

V případě jiného počtu špatných hran postupujeme analogicky jako u orientace hran v prvním kroku. Dvě špatně umístěné hrany nastavíme tak, abychom jednu hranu vyřešili a tři pokazili. To bude dávat čtyři špatně umístěné a ty vyřešíme naším algoritmem. Šest hran vyřešíme tak, abychom v prvním kroku tři hrany vyřešili a jednu pokazili a pro další krok máme k vyřešení čtyři špatné.

Dokončení kostky

Pomocí tahů libovolnou stěnou (R2, U2, L2, D2, F2, B2) o 180 stupňů. Heise doporučuje složit rohy a potom hrany. Možná je lepší intuitivně poskládat blok 2x2x3, potom všechny rohy a co nejvíce dalších hran a nakonec zbytek hran (cca 4 hrany) algoritmem. Každý dílek, který není na svém místě, má velice málo jiných možností, kde se může nacházet. Proto se po troše praxe nemusí nic hledat. Často se při složení pár bloků skládají další bloky na opačné straně "samy". Některé situace je rychlejší neřešit pomocí tahů X2, ale použít rychlejší variantu, například H-perm

Algoritmy pro poslední fázi

Výchozí stav Řešení
R2U2R2U2R2U2 Algoritmus R2 U2 R2 U2 R2 U2 prohodí dvě hrany v pravé stěně a dvě hrany v horní stěně.
U2M'U2M Algoritmus U2 M' U2 M prohodí tři hrany v M vrstvě. Někdy se hodí varianta U2 M U2 M' anebo rotace jinou stěnou než U. Taktika je taková, aby první tah správně umístil dílek, který je uprostřed. Na obrázku jsou dva špatně umístěné dílky vidět, třetí je modrá vepředu dole (zespodu má být bílá, ale je žlutá). Prostřední z těchto tří dílků je zelenožlutý a první tah ho dá na své místo. Další tahy poté jsou již jasné.
U2M2U2 Algoritmus D' M2 U2 M2 U2 D prohodí dvě kostky v horní a dvě v dolní stěně. První dva tahy "vyšoupnou" špatně umístěné dílky, tah U2 nachystá horní vrstvu na jejich správné zasunutí, poté dvěma tahy doskládáme horní vrstvu a posledním tahem opravíme dolní.

V případě potřeby nastavíme hrany které potřebujeme prohodit na správná místa, provedeme algoritmus a poté nastavovací tahy vrátíme. To je reálné pokud jsou tyto nastavovací tahy nejvýše dva nebo tři.

Ukázky

Následující odkazy vedou na kompletní řešení metodou HTA ze stejné výchozí pozice.

  1. Varianta 1 je přímé použití algoritmů. Orientování rohů trvalo dlouho, ale separace a permutace rohů a odstranění špatných hran proběhly se štěstím a relativně rychle. To jsou ukázky z tohoto návodu spojené do jednoho řešení. Celkem 61 tahů, ale některé tahy se dají spojit a dá se shluknout na 57 tahů.
  2. Varianta 2 se snahou zorientovat nějaké rohy už během druhé fáze orientace hran. Bohužel vyšla špatná situace pro hrany v předposledním kroku. 58 tahů.
  3. Varianta 3 s jinou taktikou při orientaci hran a snahou zorientovat nějaké rohy už během druhé fáze orientace hran. Bohužel opět vyšla špatná situace pro hrany v předposledním kroku. I tak celkem 56 tahů.
  4. Varianta 4 na 56 tahů.

Komentáře k metodě


Robert Mařík, Čebín, jaro 2018, licence CC BY.

Obrázky pomocí VisualCube, animace pomoci AnimCube, stránka pomocí Pandoc.