專利名稱：四色二十五子棋和四色一百二十六子棋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明技術(shù)屬于青少年智力培養(yǎng)開發(fā)的游戲玩具、電腦游戲軟件、輕工塑料制品、針織紡織印染和印刷裝飾等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的背景技術(shù)原理主要依據(jù)數(shù)學(xué)上著名的“四色猜想”原理。著色任何沒有復(fù)連通的地圖，僅用四種顏色就可以使得國(guó)家圖面不會(huì)通過邊同色相鄰(通過點(diǎn)可能同色相鄰除外)，此即為著名的“四色猜想”，是世界二十三大數(shù)學(xué)難題之一(與哥德巴赫猜想同等難度和同等重要)。該猜想是由英國(guó)青年學(xué)者F.葛里斯(Guthrie)在1850年前后提出的，至今已有150余年的歷史。自那時(shí)以來，有眾多研究者對(duì)這一問題的證明進(jìn)行了深入研究，但都未取得令人信服的結(jié)果。直到1976年，美國(guó)青年學(xué)者作者K.阿佩爾(Appel)和W.哈肯(Haken)給出了證明。但是由于他們的證明需要計(jì)算機(jī)非常長(zhǎng)時(shí)間的計(jì)算(論文長(zhǎng)300頁(yè)，程序400頁(yè)，高速計(jì)算機(jī)機(jī)時(shí)1260小時(shí))，且不能用手算來驗(yàn)證，這一證明沒有得到普遍的認(rèn)同。從上世紀(jì)九十年代開始，一種簡(jiǎn)化了的快速約化方法，被用來研究該問題，但這一方法仍然需要計(jì)算機(jī)長(zhǎng)時(shí)間地計(jì)算。近年來，也有用拓?fù)浜蜕窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)方法研究該問題，也要用到計(jì)算機(jī)計(jì)算。以上方法都不能用手來驗(yàn)證，是學(xué)術(shù)界的很大遺憾。作者對(duì)該問題的研究近期有了突破性進(jìn)展，用圖解方法完成了對(duì)該問題證明。我們的證明可以用手來驗(yàn)證，只需二天時(shí)間就能驗(yàn)證完成。描述詳細(xì)證明過程的論文已投稿數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)刊物，目前正在等待發(fā)表。
關(guān)于“四色猜想”的證明，早在1879年美國(guó)律師A.B.肯普(Kempe)就給出了他的“聰明的證明”，當(dāng)時(shí)引起巨大的轟動(dòng)。一年后，肯普被選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)員，獲得巨大的榮譽(yù)。但是，11年后，英國(guó)學(xué)者P.J.希伍德(Heawood)舉出反例圖，否定了肯普的證明，否定了“四色猜想”，并且證明了著色地圖至少需要5種顏色，也即數(shù)學(xué)圖論教材中的“五色定理”，使該“四色猜想”問題成為一百多年來世界數(shù)學(xué)界的重大懸念之一。
近年來，對(duì)希伍德否定圖本身是否可以四著色的問題，已經(jīng)有人用數(shù)學(xué)方法給出了證明，肯定了希伍德否定圖本身是可以四著色的(注證明了“希伍德否定圖本身是可以四著色的”并不等于證明了“四色猜想”成立)。在我們已投稿等待發(fā)表的“四色猜想的圖解法證明”論文中，不僅對(duì)希伍德否定圖給出了真實(shí)著色的四色圖解結(jié)果，也對(duì)“四色猜想”給出了圖解法證明。
我們證明論文的結(jié)論是對(duì)平面地圖、球面地圖、柱面圖、錐面圖等，四色猜想成立；對(duì)汽車輪胎內(nèi)胎表面等，四色猜想不成立。
本發(fā)明的背景技術(shù)的目前市場(chǎng)現(xiàn)狀，可以分為三方面來考查青少年智力培養(yǎng)開發(fā)領(lǐng)域；針織紡織印染和印刷裝飾等領(lǐng)域；電腦游戲圖案領(lǐng)域。
對(duì)青少年智力培養(yǎng)開發(fā)領(lǐng)域，輕工業(yè)塑料制品的兒童游戲玩具，電腦游戲軟件等，目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的智力棋類主要有象棋、國(guó)際象棋、圍棋、軍棋和跳棋等，其內(nèi)涵沒有數(shù)學(xué)的含義，沒有四色原理的內(nèi)容。目前我們需要開發(fā)出更具有知識(shí)性、智慧性、娛樂性、競(jìng)爭(zhēng)性和更高難度的適合于幼兒和青少年，甚至于成人的智力玩具。寓意于“四色猜想”原理的“四色二十五子棋和四色一百二十六子棋”就是基于這方面需要開發(fā)的。
對(duì)針織紡織印染和印刷裝飾等領(lǐng)域，目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的花色圖案品種，其內(nèi)涵也完全沒有四色原理的內(nèi)容。我們需要開發(fā)增加具有知識(shí)性、娛樂性和觀賞性的花色圖案品種。寓意于“四色猜想”原理的“四色二十五子棋和四色一百二十六子棋”能夠彌補(bǔ)這方面的不足。
對(duì)于電腦游戲圖案，目前也沒有寓意于“四色”含義的軟件。寓意于“四色猜想”原理的“四色二十五子棋和四色一百二十六子棋”也能夠彌補(bǔ)這方面的不足。

發(fā)明內(nèi)容
我們已經(jīng)知道希伍德(Heawood)反例圖是推翻肯普(Kempe)證明的決定性圖例，但是，該圖本身就是可以四著色的。希伍德圖面上有二十五個(gè)小圖面，要求用四種顏色，即紅色、藍(lán)色、綠色和黃色，著色它們，使得希伍德圖面上沒有二個(gè)小圖面通過邊同色相鄰(圖1)。如果對(duì)任何初始的著色，我們都能通過隨后的重新調(diào)整著色使得上面條件滿足，那么，對(duì)“四色猜想”的證明就有了極大的幫助。實(shí)際上，這是做得到的。為了簡(jiǎn)化，我們使用對(duì)偶圖。1972年，薩梯(saaty)給出了希伍德(Heawood)反例圖的對(duì)偶圖(圖2)，我們對(duì)該圖稍作變形處理，并對(duì)各個(gè)頂點(diǎn)編號(hào)，使其成為棋盤(圖3)，其上有25個(gè)頂點(diǎn)，布上25子紅藍(lán)綠黃四色棋子，要求連線兩端的棋子顏色不同。游戲者可以利用這一新的棋類展開竟技，比誰(shuí)完成的時(shí)間短、出錯(cuò)率低。
同時(shí)，本發(fā)明作者繪出的四色一百二十六子棋盤是一幅難度更大的四色圖例，在其上有126個(gè)頂點(diǎn)，布上126子紅藍(lán)綠黃四色棋子，要求連線兩端的棋子顏色不同。


(圖1)薩梯(saaty)給出的希伍德(Heawood)反例圖的對(duì)偶圖。圖中，共有二十五個(gè)頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)的顏色都不同于與它相鄰頂點(diǎn)的顏色。
(圖2)本申請(qǐng)專利“四色二十五子棋”的棋盤。改動(dòng)后的希伍德(Heawood)圖可以做為棋盤。要求布局完成后，棋盤上每個(gè)頂點(diǎn)的顏色都不同于與它相鄰頂點(diǎn)的顏色。
(圖3)本申請(qǐng)專利“四色一百二十六子棋”的棋盤。一個(gè)更為復(fù)雜的四色棋盤。同樣要求布局完成后，棋盤上每個(gè)頂點(diǎn)的顏色都不同于與它相鄰頂點(diǎn)的顏色。
具體實(shí)施例方式
本申請(qǐng)專利“四色二十五子棋和四色一百二十六子棋”可以在以下三個(gè)方面實(shí)施一、青少年智力開發(fā)游戲棋。
制作以上圖案或類似圖案的木板或塑料棋盤；棋子可在制作模具后用塑料擠壓機(jī)制成，用紅藍(lán)綠黃四種顏色塑料擠壓制作一套，游戲時(shí)紅藍(lán)綠黃四種顏色棋子混雜在一起供挑選使用。游戲可以一人單獨(dú)進(jìn)行，也可以二人、三人和四人競(jìng)技同時(shí)進(jìn)行，先完成四色圖案又沒有同色相鄰者為優(yōu)勝者。
二、電腦游戲軟件開發(fā)品種。
掌上電腦、游戲電腦及計(jì)算機(jī)屏幕智力四色棋。
利用我們給出的四色圖案，編制適當(dāng)?shù)能浖绦颍梢蚤_發(fā)出許多適合于幼兒，青少年，甚至于成人的四色棋游戲軟件程序。
操作過程中，每次落子時(shí)間若超過1分鐘，程序自動(dòng)生成干擾，變換已完成著色頂點(diǎn)的顏色，使已完成圖面出現(xiàn)同色相鄰，破壞四著色操作進(jìn)行。
操作過程規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)完成時(shí)間25分鐘，得100分；每提前1分鐘加5分(或每提前12秒加1分)；每延時(shí)1分鐘扣5分(或每延時(shí)12秒扣1分)。得分超過200分(即5分鐘內(nèi)完成)，可以升入上一級(jí)；得分低于20分(也即41分鐘后完成)，應(yīng)當(dāng)降入下一級(jí)；規(guī)定最長(zhǎng)時(shí)間45分鐘，程序自動(dòng)結(jié)束本局圖面，重新啟動(dòng)畫面，開始下一局游戲。游戲結(jié)束后，記錄本臺(tái)電腦最高得分記錄，以備下次游戲時(shí)沖擊該記錄。
所有開發(fā)出的四色棋盤圖案都可以單獨(dú)使用或捆綁在操作系統(tǒng)內(nèi)使用，或配合鏈接其它軟件合并使用。
三、紡織印染業(yè)花布的花色品種。
本發(fā)明專利申請(qǐng)保護(hù)的含有四著色含義的棋盤圖案，在針織紡織印染和印刷裝飾用品上，可以單獨(dú)使用它們或搭配使用它們開發(fā)出更具有知識(shí)性，趣味性，鮮艷性和觀賞性的花色品種。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明專利請(qǐng)求保護(hù)的獨(dú)立權(quán)利要求的主題名稱是四色二十五子棋和四色一百二十六子棋。其與目前市場(chǎng)棋類現(xiàn)有技術(shù)共有的技術(shù)特征是二者都是實(shí)物棋盤類型和棋子類型；二者使用原材料相同，都使用塑料、木材、硬紙板等；二者采用的加工方法相同，都采用木材車削加工、塑料擠壓或硬紙板沖壓成形。本發(fā)明專利請(qǐng)求保護(hù)的獨(dú)立權(quán)利要求其特征是具有四色的內(nèi)涵和希伍德圖的涵義?，F(xiàn)有的兒童智力棋類玩具，雖然有多種，但是其棋子使用的顏色一般都不多于三種，不具有四色的條件；偶然有只用四種顏色的，但是不具有避免同色相鄰的規(guī)定，因而不具有四色的內(nèi)涵。本發(fā)明專利“四色二十五子棋和四色一百二十六子棋”，要求布局完成的棋局不出現(xiàn)同色相鄰的棋子，體現(xiàn)了四色的內(nèi)涵。
2.本項(xiàng)請(qǐng)求保護(hù)的從屬權(quán)利要求引用第1項(xiàng)，其主題名稱是電腦屏幕用“四色二十五子棋和四色一百二十六子棋”圖案；本項(xiàng)請(qǐng)求保護(hù)的附加的技術(shù)特征是用軟件編程，結(jié)合我們給出的游戲方法，用電腦屏幕顯示變動(dòng)的“四色二十五子棋和四色一百二十六子棋”圖案，用電腦屏幕這種現(xiàn)代高技術(shù)手段，產(chǎn)生動(dòng)感效果，吸引游戲者，激發(fā)其游戲激情。
3.本項(xiàng)請(qǐng)求保護(hù)的從屬權(quán)利要求引用第1項(xiàng)，其主題名稱是印染印刷用“四色二十五子棋和四色一百二十六子棋”圖案；本項(xiàng)請(qǐng)求保護(hù)的附加技術(shù)特征是配合制版制模印染印刷等工藝，單獨(dú)使用或搭配使用四色棋盤棋子圖案，可以在針織紡織印染和印刷裝飾用品上，開發(fā)出更具有知識(shí)性、趣味性、鮮艷性和觀賞性的花色品種。
全文摘要
本發(fā)明專利四色二十五子棋和四色一百二十六子棋，其技術(shù)屬于輕工塑料和軟件程序設(shè)計(jì)領(lǐng)域。本發(fā)明專利技術(shù)要點(diǎn)主要依據(jù)著名的“四色猜想”原理著色任何可能的地圖，僅用四種顏色就能夠使得具有相鄰邊界的國(guó)家圖面著上不同的顏色。根據(jù)這一原理，我們開發(fā)出具有知識(shí)性、智慧性、娛樂性、競(jìng)爭(zhēng)性和高難度的四色二十五子棋和四色一百二十六子棋棋盤圖案。利用木工車削、制模、塑料擠壓沖壓可制成棋盤棋子；利用四色棋盤圖案設(shè)計(jì)了游戲方案，可開發(fā)出計(jì)算機(jī)屏蔽游戲軟件。以上二項(xiàng)是適合兒童青少年的高檔智力玩具。四色棋盤圖案還適用于針織紡織印染印刷裝飾等領(lǐng)域開發(fā)具有知識(shí)性、娛樂性和觀賞性的花色品種。
文檔編號(hào)A63F3/00GK1647838SQ20041001940
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2004年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月27日
發(fā)明者徐萬(wàn)東 申請(qǐng)人:徐萬(wàn)東