I Giochi del Lunedì di Prisma del 4 novembre 2025 a cura di Fabio Ciuffoli
Per un problema tecnico I Giochi del Lunedì di Prisma escono oggi martedì 4 novembre 2025 con un giorno di ritardo rispetto all’abituale scadenza. Ci scusiamo con i lettori.
Oggi prendiamo spunto dalla clamorosa rapina al Louvre, dove sono stati rubati in pieno giorno i gioielli di inestimabile valore della corona di Napoleone, per proporre un intrigante problema di geometria Art Gallery Problem vecchio di decenni ma che potrebbe aiutare i musei a rafforzare la sicurezza. In realtà la stessa direttrice del museo, Laurence Des Cars, ha ammesso che il sistema di vigilanza non era riuscito a proteggere i gioielli, che l’unica telecamera di sorveglianza era rivolta nella direzione sbagliata e che una stanza su tre non era dotata di telecamere di sicurezza.
Nei problemi seguenti si chiede qual è il numero minimo di guardiani – oppure di telecamere di sorveglianza a 360 gradi – sufficienti o necessari per tenere sotto controllo le sale di un museo. Ad esempio nella sala a pianta esagonale a sinistra in figura, una telecamera sarà in grado di vedere tutte le pareti indipendentemente da dove venga posizionata. Indicativamente l’abbiamo collocata in basso sinistra, contrassegnata con un asterisco, ma qualsiasi altra posizione sarebbe stata funzionale poiché questo esagono è un poligono convesso. Anche la sala a forma di L al centro della figura, sebbene sia un poligono a concavo, può essere sorvegliata da una sola telecamera che abbiamo posizionato, anche se non necessariamente, nell’angolo con un asterisco. La galleria a forma di Z, a destra in figura, è un poligono concavo che necessita di due telecamere per essere coperto poiché ci sono sempre punti che una sola telecamera non riuscirà a vedere.

Presentiamo di seguito cinque problemi, a difficolta crescente, nei quali si chiede il numero minimo di telecamere e il loro posizionamento per poter sorvegliare tutte le pareti. Invitiamo i lettori a inviarci osservazioni e proposte di soluzione utilizzando lo spazio dei commenti. Domani alle ore 17.00 pubblicheremo le nostre proposte di soluzione e le relative considerazioni empiriche e teoriche.
Rapina al Louvre
1. Iniziamo con un problema introduttivo abbastanza semplice: quante telecamere occorrono e dove posizionarle a parete per sorvegliare le galleria rappresentata in pianta nella figura seguente? 
2. Un secondo problema con 12 pareti. Quante telecamere occorrono e dove posizionarle per sorvegliare la seguente galleria?

3. Ecco una planimetria più complessa con 15 lati. Quante telecamere occorrono e dove posizionarle negli angoli per sorvegliare la seguente galleria?

4. Una pinacoteca con 14 angoli angoli è schematizzata in figura. Quante telecamere occorrono e dove posizionarle negli angoli per sorvegliare tutti i muri della pinacoteca?

5. La pianta di una pinacoteca tradizionale, disegnata in figura, è suddivisa in 10 stanze con angoli retti. Quante telecamere occorrono e dove posizionarle per sorvegliare la pinacoteca?

Aggiornamento per le soluzioni click qui.
Grazie all’amico Giampaolo Proni, semiologo e scrittore, per le segnalazioni e i suggerimenti. Le dimostrazioni di Václav Chvátal e Steve Fisk, parzialmente utilizzate nelle soluzioni, risalgono agli anni ’70 del secolo scorso. Nell’immagine in evidenza la scala meccanica utilizzata dai ladri per compiere il furto al museo del Louvre.
Un’interessante curiosità. La Böcker Maschinenwerke GmbH, impresa tedesca produttrice della scala meccanica usata dagli autori del furto, ha riconosciuto un suo prodotto nelle immagini della rapina e ha ideato una campagna social diventata virale, trasformando un furto milionario in una originale forma di pubblicità.

Per completezza. Nella sua testimonianza, la direttrice Des Cars ha anche riconosciuto che le telecamere perimetrali del Louvre non coprono tutte le pareti esterne. Ha affermato: “Non abbiamo individuato l’arrivo dei ladri abbastanza presto… la debolezza della nostra protezione perimetrale è nota”.
Il Problema della Galleria d’Arte, affrontato in questa puntata riguarda la parte interna della struttura, ma fortunatamente esistono altre versioni, note come Problema della Fortezza o Problema della Prigione, che risolvono la questione della copertura delle telecamere all’esterno dell’edificio. Ciò che entrambe le varianti rivelano, tuttavia, è che trovare i punti di osservazione giusti è essenziale.
Il Problema delle Gallerie d’Arte trova applicazioni in una vasta gamma di settori in cui visibilità e copertura sono fondamentali. In robotica, ad esempio, aiuta i sistemi autonomi a migliorare l’efficienza e a prevenire le collisioni. Nella pianificazione urbana, influenza il posizionamento di antenne radio, stazioni di trasmissione per telefonia mobile o rilevatori di inquinamento per garantire una copertura completa degli spazi pubblici.Le strategie di gestione delle catastrofi utilizzano principi simili per posizionare i droni e sorvegliare dall’alto i siti su larga scala o per localizzare stazioni mediche sul campo. Nell’editing di immagini e nella visione artificiale, il problema delle Gallerie d’Arte può aiutare a identificare le aree visibili all’interno di una scena. Può aiutare a garantire che gli artisti siano sempre illuminati sul palco e persino aiutare i musei a garantire che le loro gallerie siano adeguatamente illuminate.
18 risposte
Problema 1. Se si assume che le telecamere abbiano un angolo di 90 gradi (e non da 360 altrimenti varrebbero le risposte precedenti) e valgono solo le pareti, credo che ne basterebbero 2 (vedi immagine)
Il Teorema della Galleria d’Arte di Chvátal (1975) fornisce (là dove si può applicare) il numero necessario di telecamere nel caso peggiore floor(n/3) per qualsiasi poligono di n vertici: https://utenti.quipo.it/base5/geopiana/galleriarte.htm
T1.Basta 1 telecamera
T2.Servono 4 telecamere
T3.Bastano 3 telecamere
T4.Bastano 2 telecamere
T5.Bastano 5 telecamere
Allego i disegni di Sergio, davvero belli.
Grazie, sono solo scarabocchi, bello davvero è il tema proposto di stretta attualità!
Belle soluzioni!
Grazie per il link a un mio vecchio articolo che ho rinfrescato per l’occasione.
Mi sembra giusto scrivere qui alcune precisazioni e suggerimenti.
1) Consiglio a tutti di leggere la bellissima short proof di Steve Fisk, del 1978 che sta in mezza pagina. Si basa su una particolare triangolazione del poligono (pianta della stanza da sorvegliare) che non aggiunge vertici. Tale triangolazione è garantita da un altro simpatico teorema di Gary Meister che dimostra che tutti i poligoni hanno due orecchie.
2) Da questa dimostrazione risulta chiaro che vale SOLO se le le telecamere sono collocate sui VERTICI del poligono e NON genericamente “a parete”. Questo è essenziale.
In tre dimensioni, le telecamere vanno messe sulle INTERSEZIONI tra le pareti. Osservo che l’intersezione di due pareti NON E’ una parete ma una retta (come l’intersezione di due piani non è un piano).
3) Infatti, nelle tue soluzioni nei poligoni semplici hai messo le telecamere sui vertici.
4) Se ci liberiamo da questo limite dei vertici (come nei casi reali) allora il problema diventa di geometria continua, molto più difficile ma anche più stimolante (e utile per “salvare il Louvre”).
Faccio un esempio (vedi figura). Nel problema P3, la telecamera rossa posta a soffitto potrebbe sostituire le due telecamere barrate in blu. (se non sbaglio)
Naturalmente, per essere sicuri bisognerebbe avere dati più precisi sui lati e gli angoli del poligono.
sul problema 1. Se l’intersezione di due pareti è una parete, allora anche il soffitto potrebbe essere una parete…. Sul soffitto mi sembra che ci sia un triangolo buono, ma solo un vertice sta sull’intersezione di due pareti, come ha notato Giorgio Vecchi.
Salvo errori & omissioni.
vedi immagine
Ottima visione allargata tks
Nel caso 3 si parla di angoli, nel qual caso 3 telecamere altrimenti ne bastano 2.
Nel caso 5 ho ipotizzato pareti senza spessore per cui una telecamera può vedere completamente due stanze se messa nel punto di passaggio.
Ottimo Giorgio, come d’abitudine, a domani per le soluzioni commentate
Nel problema 2 c’è troppo cavo elettrico. Si può trovare una sistemazione per cui ne basta meno?
In realtà tra i requisiti del problema non c’era nulla riguardo l’utilizzo di cavi; potrebbe benissimo trattarsi di sensori wireless.
Nel caso invece volessimo minimizzare la cablatura (distanza minima tra i punti), forse la seguente è la soluzione ottimale, sempre con 4 telecamere:
Aggiungo: con l’ipotesi di mantenere gli attacchi sui muri perimetrali. Altrimenti si potrebbe ancora fare meglio, seguendo il suggerimento di Giorgio 😉
Ottimo Vic, a domani per tt le soluzioni, con un approccio empirico ma anche, almeno in parte, teorico.
vedi immagine
In blu le posizioni possibili, in rosso quelle più logisticamente più adatte.
Al Problema 2. Direi 4, una in basso a sinistra e le altre tre nelle punte in alto dalla seconda a sinistra verso destra.