知恵の輪を解く際の難易度は，輪を外す手順の組み合わせの複雑さや，輪が移動可能な経路全体の構造の複雑さが主に関連していると考えられる．本論文ではこれら複雑さを表す量を仮定し，知恵の輪の難易度との関連性を明らかにすることにより，知恵の輪の難易度を定量的に評価する方法を提案する．これを実現するためには，知恵の輪の解を計算機処理により求めるためのアルゴリズムや，探索空間の構造化を実装する必要がある．本研究ではまず，実在する知恵の輪を対象としてこれを実現した．次に，シミュレーションで得られた諸量と実際に人が感じる難易度との関連性を被験者実験を通じて評価し，それらの諸量の知恵の輪の難易度としての妥当性を検証した．
