Si l'on ne peut pas améliorer une excellente grille en la peaufinant, peut-être peut-on sauter vers une autre excellente grille. Sur chaque paire de records testée, c'est impossible, et la raison structurelle mérite qu'on la voie.
Deux grilles de haut niveau paraissent totalement différentes, et pourtant elles
sont liées : on peut transformer l'une en l'autre en prélevant un ensemble de
pièces et en déplaçant chacune vers l'emplacement qu'occupait la suivante, tout
le long d'une boucle. Les mathématiciens appellent cette boucle un cycle.
Parcourez la boucle entière et vous arrivez à l'autre grille.
Voici le hic. Entre les meilleures grilles, cette boucle est énorme et il n'en
existe qu'une seule. Passer d'une grille à 459 à celle à 469 de McGavin, c'est
un unique cycle imbriqué de 154 cellules, couvrant l'intégralité de l'intérieur
de la grille.
Ce n'est pas un schéma : le moteur en direct trouve deux solutions réelles,
calcule les cycles effectifs entre elles, et note chaque étape que vous
franchissez.
▶Interactif : appliquer une partie du cycle de permutationExplorer →
Nous avons calculé les cycles exacts entre trois grilles-records différentes,
puis essayé chaque mouvement partiel : n'appliquer qu'une portion de la boucle et
observer ce que devient le score. Le résultat est sans appel. Toute application
partielle dégrade le score, avec des chutes allant de quelques points à plus
d'une centaine. Il n'existe aucun sous-ensemble de la boucle qui aide, pas un
seul.
C'est ce qui en fait un mur. Pour passer d'une bonne grille vers une meilleure,
il faudrait s'engager à déplacer jusqu'à 154 cellules d'un coup, sans aucune
étape améliorante en chemin pour vous y guider. Toute recherche qui procède par
étapes est aveugle à un mouvement de ce genre.
459 vers 458 : 14 cycles, le plus grand de 85 cellules.
458 vers le 469 de McGavin : un cycle géant de 80 cellules, couvrant les
lignes 1 à 14.
459 vers le 469 de McGavin : un cycle géant de 154 cellules.
Dans tous les cas, chaque fragment plus petit du cycle donne un score
moins bon : la propriété s'est vérifiée sur les trois paires de bassins
testées, même si trois paires forment un faible échantillon et qu'il n'est
pas prouvé qu'elle vaille en général.
Conjuguée avec le mur de rigidité, cette
observation ferme d'un coup les deux voies de sortie évidentes. On ne peut pas
s'extraire localement d'une bonne grille, et (sur chaque paire de records
mesurée ici) on ne peut pas non plus sauter vers une voisine, car la meilleure
grille la plus proche se trouve à un unique mouvement indivisible de 80 à 154
cellules. C'est une explication plausible de la raison pour laquelle le record
de 470 tient depuis 2021 : les mouvements qui le battraient semblent trop
vastes pour qu'une recherche pas à pas puisse les trouver.
Les cycles sont calculés exactement à partir de paires de grilles-records en
composant leurs permutations de pièces ; les tests de sous-ensembles énumèrent
les sous-cycles et les re-notent. L'animation ci-dessus est une schématisation
du mécanisme, non le cycle de 154 cellules lui-même.