VNTB – Vụ cướp tại Bảo tàng Louvre: Liệu một bài toán 50 năm tuổi có thể giúp bảo đảm an toàn cho Bảo tàng?
Kit Yates
08.11.2025 10:38
VNThoibao
(VNTB) – Bài toán đặt ra câu hỏi: tối thiểu cần bao nhiêu nhân viên bảo vệ – hay camera quan sát 360 độ – để giám sát toàn bộ bảo tàng? Câu hỏi này được gọi là bài toán bảo tàng, hay bài toán phòng trưng bày nghệ thuật.
Một vụ trộm táo bạo tại Bảo Tàng Louvre mà những tên trộm cuỗm đi những viên ngọc quý vô giá giữa ban ngày ban mặt – đây là cách một bài toán hình học tồn tại hàng thập niên có thể giúp các bảo tàng tăng cường an ninh.
Vụ trộm chỉ mất tám phút. Trong 480 giây đó, những tên trộm đã leo lên ban công tầng một của bảo tàng Louvre ở Paris bằng thang trước khi cắt cửa sổ giữa ban ngày. Khi vào bên trong, chúng đập vỡ hai tủ kính trưng bày và sau đó tẩu thoát cùng tám viên ngọc quý vô giá từ thời Napoleon. Một “vụ trộm táo bạo” đã làm rúng động nước Pháp.
Bảy nghi phạm hiện đã bị bắt giữ vì vụ trộm. Tuy nhiên, một trong những câu hỏi dai dẳng đeo bám cuộc điều tra là tại sao những tên trộm không bị phát hiện sớm hơn.
Tại phiên điều trần trước Thượng viện Pháp ngay sau vụ trộm, Bà Laurence des Cars, giám đốc bảo tàng nổi tiếng thế giới, đã thừa nhận rằng Bảo Tàng đã “không bảo vệ” được những bảo vật quý giá. Bà thừa nhận rằng camera duy nhất cho ban công mà bọn trộm dùng để leo vào lại quay ngược hướng, và một báo cáo sơ bộ cho thấy cứ ba phòng trong khu Denon nơi bọn trộm đột nhập thì có một phòng không có camera an ninh. Nói chung, Bà Des Cars thừa nhận rằng việc cắt giảm nhân viên giám sát và an ninh đã khiến bảo tàng dễ bị tấn công và nhấn mạnh rằng hệ thống an ninh của Louvre phải được tăng cường để “quan sát khắp mọi nơi”.
Theo Bộ Văn hóa Pháp, chuông báo động tại Bảo Tàng dường như đã kêu đúng như dự kiến (nhưng các tên trộm vẫn không bị bắt vì sự việc xảy ra quá nhanh). Tuy nhiên, đây là vụ trộm gây chú ý thứ ba tại các bảo tàng Pháp trong vòng hai tháng, khiến Bộ này phải triển khai các kế hoạch an ninh mới trên khắp nước Pháp.
Mặc dù không còn nghi ngờ gì nữa, an ninh bảo tàng hiện đại là một vấn đề phức tạp và tốn kém, nhưng cũng có một bài toán thú vị đã tồn tại 50 năm để giải quyết vấn đề này.
Bài toán đặt ra câu hỏi: tối thiểu cần bao nhiêu nhân viên bảo vệ – hay camera quan sát 360 độ – để giám sát toàn bộ bảo tàng? Câu hỏi này được gọi là bài toán bảo tàng, hay bài toán phòng trưng bày nghệ thuật. Giải pháp đưa ra thật tinh tế.
Chúng ta sẽ giả định rằng tất cả các bức tường của bảo tàng tưởng tượng này đều là những đường thẳng, do đó mặt bằng là cái mà các nhà toán học gọi là đa giác, một hình dạng với các cạnh và góc. Các camera phải được đặt ở các vị trí cố định, nhưng chúng có thể quan sát mọi hướng. Để đảm bảo toàn bộ bảo tàng được quan sát, chúng ta cần vẽ được một đường thẳng từ bất kỳ điểm nào trên mặt bằng đến ít nhất một camera mà không bị cản trở (bởi một bức tường, chẳng hạn).
Hãy xem xét phòng trưng bày hình lục giác ở bên trái sơ đồ bên dưới. Bất kể bạn đặt camera ở đâu, bạn sẽ có thể nhìn thấy sàn và tường của toàn bộ không gian. Khi mọi vị trí đều có thể được nhìn thấy từ mọi vị trí khác theo cách này, chúng ta gọi hình dạng phòng trưng bày là đa giác lồi. Một phòng trưng bày hình chữ L ở giữa không lồi, nghĩa là camera không quan sát được 360 độ, nhưng nó vẫn có thể tìm thấy những điểm cần thiết để quan sát toàn bộ căn phòng. Phòng hình chữ Z cần hai camera quan sát vì có những điểm mà một camera sẽ bỏ sót.
Đối với những sơ đồ mặt bằng phức tạp hơn (hãy xem sơ đồ mặt bằng 15 mặt khác thường bên dưới), việc xác định cần bao nhiêu camera hoặc nên đặt chúng ở đâu sẽ khó khăn hơn nhiều. May mắn cho các giám đốc bảo tàng bị eo hẹp về tài chính, nhà lý thuyết đồ thị Václav Chvátal đã giải quyết bài toán bảo tàng cách tổng quát ngay sau khi nó được đặt ra vào năm 1973.
Hóa ra, câu trả lời phụ thuộc vào số góc (hay như các nhà toán học gọi là “đỉnh”), vì số lượng góc trong một căn phòng sẽ bằng số lượng tường. Một phép chia đơn giản sẽ giúp chúng ta tính xem cần bao nhiêu camera.
Bằng cách chia số góc trong một căn phòng cho ba, ta sẽ biết cần bao nhiêu camera để bao phủ toàn bộ căn phòng, giả sử chúng có thể nhìn 360 độ (mọi hướng xung quanh nó). Điều này đúng ngay cả với những hình dạng phức tạp như phòng trưng bày 15 mặt kỳ lạ của chúng ta bên dưới. Trong trường hợp này, có 15 góc, vì vậy 15 chia cho ba bằng năm.
Cách này vẫn đúng nếu số góc không chia hết cho ba. Ví dụ, đối với một phòng trưng bày 20 mặt, đáp án sẽ là sáu và hai phần ba. Trong những trường hợp này, bạn có thể lấy số nguyên – vì vậy chúng ta sẽ không bao giờ cần nhiều hơn sáu camera trong một căn phòng 20 mặt.
Năm 1978, Steve Fisk, một giáo sư toán học tại trường Đại Học Bowdoin ở Tiểu Bang Maine, Hoa Kỳ, đã chứng mình tính đúng đắn của giải pháp này – cách giải của ông được coi là một trong cách giải tinh tế nhất trong toán học – về số lượng camera tối thiểu.
Cách của ông là chia phòng trưng bày thành các hình tam giác (xem hình bên trái của hình bên dưới). Sau đó, ông chứng minh rằng bạn có thể chọn chỉ ba màu – chẳng hạn như đỏ, vàng và xanh lam – và gán một màu khác nhau cho các góc của mỗi hình tam giác. Điều này có nghĩa là mỗi hình tam giác trong phòng trưng bày của bạn sẽ có một màu khác nhau ở ba góc của nó (Xem hình bên phải của hình bên dưới để biết ví dụ). Cách này được gọi là “tô ba màu” cho các góc.
Hình tam giác là một trong những đa giác “lồi” mà chúng ta đã đề cập trước đó, vì vậy một camera được đặt ở bất kỳ góc nào (hoặc bất kỳ vị trí nào trong hình tam giác) có thể nhìn thấy mọi điểm trong hình đó. Mỗi tam giác đều có các góc ứng với mỗi màu trong ba màu. Điều đó có nghĩa là bạn chỉ có thể chọn một trong ba màu và đặt camera ở những vị trí đó. Những camera đó sẽ có thể nhìn thấy mọi nơi mỗi hình tam giác, và do đó là mọi chỗ của phòng trưng bày. Nhưng đây mới là phần hay nhất.
Điểm lý thú nhất trong cách giải của Giáo Sư Fisk là bạn chỉ cần chọn màu có ít chấm (góc, hay đỉnh tam giác) nhất, và bạn vẫn có thể bao quát toàn bộ phòng trưng bày. Trong hình 15 cạnh ở trên, bằng cách chọn các chấm đỏ, chúng ta chỉ cần bốn camera.
Thực tế, chấm đỏ ở góc trên bên trái là không cần thiết, vì camera đỏ tiếp theo có thể bao phủ toàn bộ không gian giám sát của nó. Vì vậy, chúng ta thậm chí có thể chỉ cần ba camera cho phòng này. Điều này đặc biệt đúng nếu chúng ta lắp đặt camera đa hướng (quan sát được mọi hướng xung quanh nó) hiện đại, thay vì các camera quan sát góc rộng kiểu cũ, vốn cần phải quay tròn để bao quát toàn bộ. Và vì vậy, tạo ra các điểm mù tạm thời.
Tuy nhiên, cần nhớ rằng nhiều bảo tàng truyền thống như Louvre chủ yếu có các phòng hình chữ nhật. May mắn thay, một biến thể của bài toán phòng trưng bày nghệ thuật cho thấy khi các bức tường vuông góc với nhau, chúng ta chỉ cần một camera để bao quát toàn bộ căn phòng.
Trong phiên điều trần của mình, Bà Des Cars cũng thừa nhận rằng các camera ngoại vi của Louvre không bao quát được tất cả các bức tường bên ngoài. “Chúng tôi đã không phát hiện ra sự xuất hiện của bọn trộm đủ sớm… điểm yếu của hệ thống bảo vệ ngoại vi của chúng tôi đã được (bọn trộm) biết”, bà nói.
May mắn thay, có những phiên bản của bài toán này, được gọi là “bài toán pháo đài” hoặc “bài toán nhà tù”, cũng giải quyết được vấn đề lắp camera quan sát cho phần bên ngoài của tòa nhà.
Tuy nhiên, cả hai bài toán đều cho thấy việc tìm đúng điểm quan sát (đặt camera) là điều tối cần thiết. Tuy nhiên, cũng cần phải thừa nhận rằng những tên trộm đột nhập vào các phòng trưng bày công cộng không phải là mối đe dọa duy nhất mà các bảo tàng phải đối mặt. Ví dụ, Bảo Tàng Anh (The British Museum) ở London đã mất một chiếc nhẫn Cartier trị giá 950.000 đô la trong một bộ sưu tập không được trưng bày công khai vào năm 2011. Những viên đá quý của Bảo Tàng đã được tìm thấy đang được rao bán trên eBay vào năm 2020 sau khi được cho là do một trong những nhân viên của Bảo Tàng lấy cắp.
Bên cạnh việc bị trộm cắp, các bảo tàng cũng phải bảo vệ bộ sưu tập của mình khỏi bị phá phách, hỏa hoạn và các hình thức phá hoại khác.
Mặc dù vậy, bài toán phòng trưng bày nghệ thuật vẫn đáng được những người bên ngoài các sảnh bảo tàng linh thiêng quan tâm. Nó có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực mà tầm nhìn và phạm vi bao phủ là rất quan trọng.
Ví dụ, trong lĩnh vực robot, nó giúp các hệ thống tự động cải thiện hiệu quả và ngăn ngừa va chạm. Trong quy hoạch đô thị, nó cung cấp thông tin về vị trí đặt ăng-ten vô tuyến, trạm phát sóng điện thoại di động hoặc máy dò ô nhiễm để đảm bảo phạm vi phủ sóng toàn bộ các không gian công cộng.
Các chiến lược quản lý thảm họa sử dụng các nguyên tắc tương tự để định vị máy bay không người lái nhằm khảo sát nơi xảy ra thảm họa quy mô lớn từ trên không hoặc để bố trí các trạm y tế tại hiện trường. Trong chỉnh sửa hình ảnh và phân tích ảnh bằng máy tính (để hiểu chuyện gì đã xảy ra trên thực tế như trong bóng đá), bài toán phòng trưng bày nghệ thuật có thể hỗ trợ xác định các vùng có thể nhìn thấy trong một cảnh. Nó có thể giúp đảm bảo người biểu diễn luôn được chiếu sáng trên sân khấu và thậm chí giúp các bảo tàng đảm bảo phòng trưng bày của họ được chiếu sáng phù hợp.
Bảo tàng Louvre đã không trả lời câu hỏi của BBC về việc liệu họ có biết về các giải pháp mà bài toán bảo tàng đưa ra hay không – chắc chắn họ có những vấn đề cấp bách hơn cần giải quyết. Nhưng khi các bảo tàng và phòng trưng bày nghệ thuật trên khắp thế giới nhìn lại vấn đề an ninh của chính mình sau vụ trộm Bảo Tàng Louvre, việc nhớ lại những bài học mà bài toán toán học 50 năm tuổi này mang lại cũng không có gì sai.
____________________
Nguồn: BBC
No comments:
Post a Comment