Babsonova úloha

Technology
12 hours ago
8
4
2
Avatar
Author
Albert Flores

Babsonova úloha je matematický problém, který byl pojmenován po americkém matematikovi Rogeru Babsonovi. Tento problém, který se věnuje konstrukci trojúhelníků, se stal známým díky Babsonově záhadě, kterou v roce 1940 vytvořil. Problém spočívá v nalezení vzorců pro výpočet vnitřních úhlů trojúhelníků, které obsahují specifické body – tzv. Babsonovu čtveřici. Babsonova úloha zaujala matematiky a amatérské milovníky matematiky kvůli svému zapeklitosti a nečekaným výsledkům. Zabývá se hledáním vztahů mezi úhly trojúhelníků, které jsou vyjádřeny trigonometrickými funkcemi a poměry stran. Díky tomu je možné vypočítat všechny úhly trojúhelníků, které obsahují Babsonovu čtveřici. Babsonova úloha se používá při studiu geometrie a trigonometrie, ale také se aplikuje v různých vědeckých disciplínách, například v kartografii, fyzice a navigaci. Navíc se používá v praxi při konstrukci geometrických tvarů, jako jsou ornamenty nebo artikulované mechanismy. Babsonova úloha je stále předmětem matematického výzkumu a objevují se nové vlastnosti a aplikace. Díky moderním technologiím je možné analyzovat Babsonovy čtveřice komplexněji a hledat nové vztahy a vzorce. Tato úloha tak představuje nekonečné pole objevování a poznávání matematického světa.

Babsonova úloha (anglicky: ), někdy též označovaná stručně jako Babson, je druhem šachového problému, v němž má bílý dát mat v daném počtu tahů bez ohledu na to, jakou černý zvolí obranu, přičemž:

# první je na tahu bílý; # černý se brání proměnou pěšce v dámu, věž, střelce nebo jezdce; # bílý reaguje proměnou ve stejnou figuru jako černý, neboť žádná jiná proměna nebo jiný tah k matu v předepsaném počtu tahů nevede.

Úloha byla pojmenována po Josephu Babsonovi, který jako první uvažoval o možnosti řešení takového problému, když někdy kolem roku 1925 experimentoval s různými druhy proměn. Sestavení uspokojivé Babsonovy úlohy je pro šachové skladatele jednou z největších výzev a ve formě přímé úlohy bylo přibližně po půl století považováno za téměř nemožné. +more V podstatě se jedná o formu tzv. všeproměny (šachový problém, který v určité fázi svého řešení obsahuje všechny možnosti proměny pěšce v jezdce, střelce, věž a dámu), kterou řada skladatelů dokázala sestavit již před tím, než Babson zformuloval její ztíženou verzi s navzájem symetrickými proměnami černého a bílého.

Předchůdce Babsonovy úlohy

Problém Wolfanga Paulyho z roku 1912, zobrazený na prvním diagramu, je tříčtvrteční verzí Babsonovy úlohy - třem proměnám černého odpovídají tři stejné proměny bílého. Bílý táhne a dá mat čtvrtým tahem. +more Úvodním tahem je 1. b3, po němž mohou následovat tyto varianty:.

:1. … a1D 2. f8D Db2 3. Da8 Dxc1 4. Df3 mat :1. … a1V 2. f8V a2 3. Vf6 Kxh4 4. Vh6 mat :1. … a1J 2. f8J a2 3. Jg6 Jxb3 4. Jf4 mat

Nejedná se však o plnohodnotného Babsona, protože 1. … a1S 2. f8S nefunguje. Bílý by musel místo toho hrát 2. f8D s podobným řešením, jako je uvedené výše.

Babsonova úloha ve formě samomatu

Všechny rané Babsonovy úlohy jsou ve formě samomatu, tj. bílý na tahu musí přinutit černého, aby mu dal mat v určeném počtu tahů proti své vůli. +more Sám Babson publikoval již roku 1914 (tj. 11 let před formulací úlohy) samomat, který splňoval dané požadavky, ovšem na proměnách se podíleli tři různí bílí pěšci. První problém, v němž se proměňují pouze jeden černý a jeden bílý pěšec, sestavil Henry Wald Bettmann, a získal tak první cenu v 1925-26 (viz druhý diagram).

Řešení Bettmannova problému začíná tahem 1. a8S, po němž hra pokračuje následovně: : 1. +more … fxg1D 2. f8D ::2. … Dxf1 (2. … Dxc5+) 3. b5 Dxb5 mat ::2. … D kamkoli 3. cokoli xD Vxa6 mat :1. … fxg1V 2. f8V V kamkoli 3. cokoli xV Vxa6 mat :1. … fxg1S 2. f8S S kamkoli 3. cokoli xS Vxa6 mat :1. … fxg1J 2. f8J J kamkoli 3. cokoli xJ Vxa6 mat.

Po této samomatové verzi Babsonovy úlohy, kdy všechny proměny jsou spojené pouze s jedním pěšcem od každé barvy, následovala celá řada dalších od jiných autorů.

Přímá Babsonova úloha

Babsonova úloha v přímé verzi (kdy bílý táhne a musí dát černému mat v daném počtu tahů proti jakékoliv obraně) byla považována za natolik obtížnou, že až do 60. let 20. +more století se jí prakticky nikdo nevěnoval.

Pak začal na problému pracovat francouzský hutní inženýr Pierre Drumare a věnoval se mu přibližně dalších dvacet let. Podle jeho vlastního vyjádření zpočátku nad úlohou trávil v průměru čtyři hodiny denně a tato doba se postupem času ještě prodlužovala. +more Nejprve sestavil Babsonovu úlohu, která místo jezdce ve svém řešení používala tzv. tátoše (exofigura, která se pohybuje jako jezdec, ale může v jednom tahu udělat několik skoků ve stejném směru). Sestavení úlohy s konvenčními šachovými figurami se mu kvůli omezenému dosahu jezdce nedařilo - je těžké odůvodnit proměnu bílého pěšce v jezdce jako nutnou reakci na stejnou proměnu černého na opačné straně šachovnice.

Když Drumare nakonec s běžnými figurami uspěl, jeho řešení šachový svět, včetně Drumareho samotného, příliš neuspokojilo. Zadání zní „mat pátým tahem“ (poprvé publikováno v Memorial Camil Seneca roku 1980, viz třetí diagram). +more Po úvodním tahu 1. Vf2 černý bere dámu na b1 a bílý reaguje odebráním dámy na g8.

V šachových problémech se velmi cení efektivita, ale Drumareho pokus je velmi neefektivní - na šachovnici se hraje s 30 figurami(. ), z toho šest figur je proměněných již v úvodním postavení. +more Přitom i jedna proměněná figura se v kompozičním šachu považuje za „falešnou hru“. V jedné z linií řešení se na šachovnici objevuje celkem 9 věží současně, v jiné z linií zase 9 střelců. Postavení figur nemohlo ani teoreticky vyplynout ze hry, neboť musely být odebrány nejméně tři figury (jedna pěšcem na sloupci f a dvě bílými a černými pěšci na sloupcích b a c), přičemž na šachovnici chybí jen dvě. Přes všechny tyto vady je však tato pětitažka první úplnou Babsonovou úlohou vyhovující původnímu zadání.

Po úvodníku 1. Vf2 následují tahy: :1. +more … cxb1D 2. fxg8D Dc2 3. dxe4+ Dd3 4. Dg7 Dxd8 5. Dc3 mat :1. … cxb1V 2. fxg8V exd3 3. Vg5 Jc2 4. Vg3+ Je3 5. Sxe3 mat :1. … cxb1S 2. fxg8S Sxd3 3. Sd5 Sc2 4. Sxe4+ Sd3 5. Vxd3 mat :1. … cxb1J 2. fxg8J Ja3+ 3. V4xa3 exd3 4. Jf6 Kc3 5. Je4 mat.

V roce 1982, dva roky po sestavení úlohy, Drumare další úsilí o odstranění vad vzdal a vyjádřil názor, že Babsonova úloha nebude nikdy zcela uspokojivě sestavena. Ovšem hned následujícího roku přišel Leonid Jaroš, fotbalový trenér z Kazaně, jako skladatel šachových problémů v té době zcela neznámý, s mnohem lepším řešením. +more Pozice (zobrazená na čtvrtém diagramu) nevykazuje žádné nesrovnalosti, je mnohem jednodušší, než byla v Drumareho problému, a v úvodním postavení neobsahuje žádné proměněné figury. Poprvé byla publikována v březnu 1983 ve známém sovětském šachovém periodiku Šachmaty v SSSR a je považována za první uspokojivé řešení Babsonovy úlohy. Zadání zní „mat čtvrtým tahem“.

Po úvodníku 1. Vxh4 následují tahy: :1. +more … cxb1D 2. axb8D Dxb2 (2 … De4 3. Dxf4 Dxf4 4. Vxf4 mat) 3. Db3 Dc3 4. Dxc3 mat :1. … cxb1V 2. axb8V Vxb2 3. Vb3 Kxc4 4. Vxf4 mat :1. … cxb1S 2. axb8S Se4 3. Sxf4 Sxh1 4. Se3 mat :1. … cxb1J 2. axb8J Jxd2 3. Jc6+ Kc3 4. Vc1 mat.

Ovšem i Jarošův problém měl malé vady. Jednou z nich bylo odebrání soupeřovy figury hned v úvodníku, což je věc, které se skladatelé šachových problémů snaží vyhnout. +more Navíc, když byla úloha poprvé zveřejněna, na poli h4 stál černý pěšec, ale počítač objevil ještě jedno řešení tahem 1. axb8J. Proto byl tento pěšec nahrazen jezdcem. V posledním tahu verze založené na proměnách ve střelce bylo také možné dát mat dvěma způsoby: 4. Se3 nebo 4. Se5. Přes tyto drobné nedostatky však úloha vzbudila nadšení.

Jaroš na úloze pracoval dále a v srpnu 1983 zveřejnil ve stejném časopise zdokonalenou verzi s odstraněným problémem v úvodníku. Tato verze se považuje za jednu z nejlepších šachových úloh, jaká kdy byla sestavena. +more Opět se jedná o mat čtvrtým tahem.

V úvodníku 1. a7 se nejenže neodebírá žádná soupeřova figura, ale tento tah také logicky souvisí se zbytkem řešení. +more Následující varianty jsou do značné míry stejné jako v původní verzi.

:1. … axb1D 2. +more axb8D Dxb2 (2. … De4 3. Dxf4 Dxf4 4. Vxf4 mat) 3. Dxb3 Dc3 4. Dbxc3 mat :1. … axb1V 2. axb8V Vxb2 3. Vxb3 Kxc4 4. Da4 mat :1. … axb1S 2. axb8S Se4 3. Sxf4 Sxa8 4. Se3 mat :1. … axb1J 2. axb8J Jxd2 3. Dc1 Je4 4. Jc6 mat.

Jaroš ještě v témže roce sestavil jinou, zcela odlišnou, Babsonovu úlohu, a poté další v roce 1986. Od té doby i jiní autoři sestavili několik dalších úloh.

Cyklická Babsonova úloha

Roku 2003 vyšla v srpnovém vydání německého častopisu čtyřtahová úloha od Petera Hoffmanna. Hoffmann už předtím publikoval několik konvenčních Babsonů, ale tento se lišil. +more Byla to tzv. cyklická Babsonova úloha. Bílý v ní neodpovídal na černého proměny identickými proměnami, místo toho je autor provázal do kruhu: černého proměna v dámu vyvolá bílého proměnu ve střelce, černého proměna ve střelce vyvolá bílého proměnu ve věž, černého proměna ve věž vyvolá bílého proměnu v jezdce a černého proměna v jezdce vyvolá bílého proměnu v dámu.

Podobně jako u původní Drumareho Babsonovy úlohy Hoffmann použil proměněné figury a již v úvodním tahu odebíral soupeřovu figuru. Roku 2005 pak v zářijovém čísle časopisu zveřejnil zdokonalenou verzi (viz diagram vpravo).

Po úvodním tahu 1. Jxb6 následují možnosti:

1. … d1D 2. exf8S! Dd4+ 3. exd4 Kxf6 4 .d5 mat

1. … d1V 2. exf8J+! Kd6 3. Se5+ Kc5 4. Dxc2 mat

1. … d1S 2. exf8V! Kd6 3.Dd2+ a dalším tahem mat

1. … d1J 2. exf8D! Jxc3+ 3. Kxa5 Je4 4. c8D mat

Tato verze, která již neobsahovala žádné proměněné figury, vyhověla běžným skladatelským konvencím mnohem lépe, takže nizozemský šachový publicista Tim Krabbé ji označil za prvního skutečného cyklického Babsona.

Reference

5 min read
Share this post:
Like it 8

Leave a Comment

Please, enter your name.
Please, provide a valid email address.
Please, enter your comment.
Enjoy this post? Join Cesko.wiki
Don’t forget to share it
Top