หน้าแรก ตรวจหวย เว็บบอร์ด ควิซ Pic Post แชร์ลิ้ง หาเพื่อน Chat หาเพื่อน Line Page อัลบั้ม คำคม Glitter เกมถอดรหัสภาพ คำนวณ การเงิน ราคาทองคำ กินอะไรดี
ข้อตกลงการใช้บริการนโยบายความเป็นส่วนตัวนโยบายเนื้อหานโยบายการสร้างรายได้About Usติดต่อเว็บไซต์แจ้งเนื้อหาไม่เหมาะสม
เว็บบอร์ด บอร์ดต่างๆค้นหาตั้งกระทู้

ทำไม LEGO 2x4 เพียง 6 ก้อนจึงสร้างแบบต่อได้มหาศาล

เขียนโดย TEN OUT OF TEN

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th

วางอิฐ LEGO สีแดงทรง 2x4 ลงบนโต๊ะ หกก้อนดูเหมือนวัสดุชุดเล็กที่น่าจะต่อได้ไม่กี่แบบ แต่อิฐแต่ละก้อนมีปุ่มด้านบน 8 ปุ่ม และตำแหน่งการยึดเพียงเลื่อนหรือเปลี่ยนแนว ก็ทำให้โครงสร้างแตกแขนงไปได้อีกมาก

เมื่อใช้อิฐขนาดเดียวกัน สีเดียวกัน จำนวน 6 ก้อน และนับรูปแบบการต่อที่วางอยู่บนแนวตารางมุมฉาก ตัวเลขที่ได้คือ 915,103,765 รูปแบบ หรือราว 915 ล้านแบบ ตัวเลขนี้เป็นการนับโครงสร้างที่แตกต่างกัน ไม่ใช่การนับสีหรือการหมุนของชิ้นงานทั้งก้อนซ้ำอีกครั้ง

หกก้อนเดิม แต่โครงสร้างเปลี่ยนได้

ความซับซ้อนเริ่มขึ้นตั้งแต่อิฐก้อนที่สอง มันอาจวางตรงกลาง วางเหลื่อมไปด้านข้าง ต่อขวาง ต่อเป็นชั้น หรือยึดกับปุ่มเพียงบางส่วนของก้อนเดิม พอเพิ่มก้อนที่สาม สี่ ห้า และหก ตัวเลือกก็เพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ

โครงสร้างจากอิฐชุดเดียวกันจึงอาจกลายเป็นเสาสั้น ผนัง ขั้นบันได สะพาน หรือรูปทรงที่มีส่วนยื่นออกมาได้ การมองด้วยตาเปล่าอาจเห็นเพียงพลาสติกสีแดงเหมือนกัน 6 ก้อน แต่คณิตศาสตร์มองเห็นตำแหน่งการเชื่อมต่อที่แตกต่างกันหลายร้อยล้านทาง

ตัวเลข 915 ล้านมาจากการคำนวณอย่างไร

ตัวเลขชุดแรกที่เคยเผยแพร่ในปี 1974 อยู่ที่ 102,981,500 แบบ การนับครั้งนั้นพิจารณาเฉพาะการต่ออิฐขึ้นด้านบนจนเป็นเสาสูง 6 ก้อน จึงยังไม่ได้รวมรูปแบบที่ต่อขยายออกไปด้านข้าง

ต่อมา Sren Eilers ศาสตราจารย์คณิตศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนกลับมาตรวจโจทย์นี้ใหม่ เขาเขียนโปรแกรมภาษา Java เพื่อไล่ตรวจรูปแบบที่เป็นไปได้ คอมพิวเตอร์ที่บ้านทำงานอยู่ประมาณหนึ่งสัปดาห์ ก่อนให้ผลลัพธ์เป็น 915,103,765 แบบ นักเรียนมัธยมอีกคนยังนำโจทย์ไปคำนวณซ้ำและได้ตัวเลขตรงกัน

LEGO Group ใช้ตัวเลขกลมๆ ว่าอิฐ 2x4 สีเดียวกัน 6 ก้อนต่อรวมกันได้มากกว่า 915 ล้านแบบ ขณะที่เอกสารของ Eilers แสดงที่มาของตัวเลขละเอียดกว่า ทั้งประวัติของจำนวนเดิม วิธีเพิ่มรูปแบบการต่อด้านข้าง และเหตุผลที่ต้องใช้คอมพิวเตอร์ช่วยตรวจสอบ

915 ล้านแบบ ไม่ได้แปลว่าบิดได้ทุกองศา

จุดที่มักเล่าคลาดเคลื่อนอยู่ตรงการบอกว่าอิฐทั้งหกก้อนสามารถหันมุมได้ทุกองศาแล้วนับรวมเป็นเลขเดียวกัน ความจริงคือเลข 915,103,765 ใช้เงื่อนไขการวางในแนวตารางและมุมฉากเป็นหลัก

ถ้าอนุญาตให้อิฐแตะกันตรงมุมแล้วหมุนต่อเนื่อง ทุกองศาจะกลายเป็นตำแหน่งใหม่ งานศึกษาด้านการนับโมเดล LEGO จึงแยกกรณีมุมอิสระออกจากตัวเลขมาตรฐาน เพราะภายใต้นิยามนั้นจำนวนรูปแบบจะไม่จำกัดอยู่ที่ 915 ล้าน

ดังนั้น ตัวเลขที่ถูกต้องควรอ่านว่า อิฐ LEGO 2x4 สีเดียวกัน 6 ก้อน สามารถสร้างโครงสร้างที่แตกต่างกันได้ 915,103,765 แบบ เมื่อใช้กติกาการนับแบบตารางมุมฉาก ไม่ใช่จำนวนของทุกท่าทางที่อิฐจะวางได้ในพื้นที่สามมิติ

ตัวเลขนี้ไม่ได้พิสูจน์ว่า LEGO เป็นของเล่นที่สร้างสรรค์ที่สุดในโลก เพราะคำว่า “ที่สุด” ต้องมีเกณฑ์เปรียบเทียบ แต่แสดงให้เห็นชัดว่าองค์ประกอบเพียงไม่กี่ชิ้นสามารถเปิดพื้นที่ให้ทดลอง แก้ปัญหา และสร้างรูปทรงใหม่ได้มหาศาล ภายใต้กติกาการต่อที่เรียบง่ายมาก

⚠ แจ้งเนื้อหาไม่เหมาะสม 
TEN OUT OF TEN's profile
มีผู้เข้าชมแล้ว 24 ครั้ง
เขียนโดย TEN OUT OF TEN
เป็นกำลังใจให้เจ้าของกระทู้โดยการ VOTE และ SHARE
Hot Topic ที่น่าสนใจอื่นๆ
"นอสตราดามุสจีน" ทำนายจะเกิดเหตุการณ์ 911 รอบใหม่..โลกจะล่มสลายในอีก 20 ปีข้างหน้าหมู่บ้านของไทยมีคนไม่ถึง 100 คน เปิดข้อมูลจริง บางแห่งเหลือไม่ถึง 10 คนเปิด 5 โรงเรียนกีฬาในไทยที่คนสมัครเข้าเรียนจำนวนมาก ต้องเก่งแค่ไหนถึงจะสอบติดอำเภอที่มีชื่ออำเภอสั้นที่สุด 3 อำเภอเท่านั้นในประเทศไทยฉลามสีส้มทองแห่งคอสตาริกา เมื่อธรรมชาติสร้าง “ฉลามสีทอง” ที่หายากจนแทบไม่น่าเชื่ออาจารย์หนู งวด 1 ต.ค. 69 เปิดเลขร้อยมาลัย เทียบชุดพญานาคนำโชค“เกลือหิมาลัย” ไม่ได้มาจากยอดเขาหิมาลัย แต่เกิดจากทะเลโบราณเมื่อหลายร้อยล้านปีก่อนตาราง “เด่นเหนือเด่นใต้” งวด 1 ต.ค. 69 เปิดข้อมูลตามโพย เลขไหนอยู่ตรงไหนกระดูกมนุษย์แข็งกว่าคอนกรีตได้จริงแค่ไหนโรงเรียนที่มีนักเรียนมากที่สุดในไทยอุณหภูมิในสายฟ้าผ่าสูงแค่ไหนเสือตกถังพลังเงินดี เผยแนวทางงวด 1 ต.ค. 69 มีเลข 8 และ 6 เป็นตัวหลัก
Hot Topic ที่มีผู้ตอบล่าสุด
เปิด 5 โรงเรียนกีฬาในไทยที่คนสมัครเข้าเรียนจำนวนมาก ต้องเก่งแค่ไหนถึงจะสอบติดกระดูกมนุษย์แข็งกว่าคอนกรีตได้จริงแค่ไหน"นอสตราดามุสจีน" ทำนายจะเกิดเหตุการณ์ 911 รอบใหม่..โลกจะล่มสลายในอีก 20 ปีข้างหน้าระบบหัวใจ เลือด และหนวดของปลาหมึกทำงานอย่างไรอุณหภูมิในสายฟ้าผ่าสูงแค่ไหน
กระทู้อื่นๆในบอร์ด สาระ เกร็ดน่ารู้
ระบบหัวใจ เลือด และหนวดของปลาหมึกทำงานอย่างไรอุณหภูมิในสายฟ้าผ่าสูงแค่ไหนวิธีวางแผนภาษี สำหรับคนรับงานหลายทางโรงแรมไทยที่ได้ 3 MICHELIN Keys ระดับสูงสุด มีเพียง 6 แห่งในประเทศ!
ตั้งกระทู้ใหม่