Archivi categoria: matematica_light

I numeri di Heesch

cornici di rettangoliConsiderate un rettangolo 1×2, come quello giallo al centro della figura qui a fianco. È possibile circondarlo completamente, senza lasciare spazi vuoti, con cinque rettangoli uguali, quelli rossi. La figura ottenuta può a sua volta essere circondata da nove rettangoli (blu), e ancora da tredici rettangoli (verdi), e così via all’infinito. Ma se avessimo avuto un cerchio al posto del rettangolo non saremmo mai riusciti a completare nemmeno una corona. E il problema non è tanto dovuto al fatto che il cerchio sia una figura curva: se per esempio togliamo due quadratini piccoli da un lato lungo del rettangolo di partenza, il problema è comunque impossibile.

figura con numero di Heesch 1

figura di Cmglee, https://en.wikipedia.org/wiki/File:Heesch_number_1_parts.svg

Bene: come spiega Wikipedia, queste due figure hanno numero di Heesch rispettivamente infinito e zero. Più precisamente, il numero di Heesch di una forma bidimensionale è il massimo numero di anelli circolari (o corone), costituite dalla stessa forma, che si possono costruire attorno ad essa, senza sovrapposizioni e senza spazi vuoti. Il problema di Heesch consiste nel chiedersi se esistono forme geometriche ch hanno un numero di Heesch qualunque tra 0 e infinito. Heinrich Heesch ideò il problema quando nel 1968 scoprì una forma (mostrata in nero nella figura di destra) che all’inizio pare poter tassellare il piano come i quadrati, ma che si blocca subito: il numero di Heesch corrispondente è 1. Si è poi scoperto che nel 1928 Walther Lietzmann aveva già trovato una figura con numero di Heesch 1, che assomiglia ai puntatori di Google Maps :-)

Nella voce di Wikipedia potete trovare esempi di figure con numero di Heesch da 1 a 6, il massimo che si è scoperto finora. Qui mostro solo il più piccolo polimino con numero di Heesch 2, che può far capire come il problema non sia affatto facile da risolvere: chi si immaginava che una figura così arrivasse ad avere due corone?

Il più piccolo polimino con numero di Heesch 2

figura di Cmglee, https://en.wikipedia.org/wiki/File:Heesch_number_2_minimal_polyomino.svg

Carnevale della Matematica #193

“felice”
(Poesia gaussiana)

logo-carnevale_matematica
Benvenuti all’edizione numero 193 del Carnevale della matematica, dal banale tema “2026”. Essendo il 193 un numero primo, la cellula melodica di Dioniso ha solo un sol bemolle, armonizzato però in modo interessante (Lab7, Reb7, Solb). Eccola qua.

Wikipedia in lingua italiana ci dice che il 193, oltre che primo e quindi evidentemente difettivo, è anche un numero fortunato e felice, ma queste proprietà sono relativamente facili da trovare. Fa parte di due terne pitagoriche, quella banale (193, 18624, 18625) e quella un po’ più interessante (95, 168, 193); in base 12 è un palindromo (14112). Passando a quella in lingua inglese, troviamo che ci sono 193 modi distinti di ottenere 14 come composizione, cioè somma ordinata di numeri naturali (positivi), quindi con 6+8 distinto da 8+6; che 1/193 ha un periodo di 192 cifre, quindi è un “primo lungo”; è un primo di Pierpont, e quindi si può costruire (almeno in linea di principio…) un 193-gono regolare con gli origami, che permettono anche di trisecare un angolo e non solo di bisecarlo. Infine 193/71 ≈ 2,71831 è uno degli approssimanti ottimali di e.

E del 2026, il tema di questo Carnevale, che possiamo dire? Non è certo un numero matematicamente piacevole come il 2025. Patrick Vennebush ha pubblicato qualche giochino con il 2026, ma oggettivamente sono un po’ loffi. C’è qualcosa in più dallo Scientific American: a quanto pare, se giochiamo a una variante della Torre di Hanoi dove i dischi sono magnetici e ogni volta che ne sposti uno lo devi anche ruotare di 180 gradi (e quindi non solo non può stare sopra un disco più piccolo, ma dobbiamo anche controllare che i due dischi non si respingano) occorrono esattamente 2026 mosse per spostare una torre di 8 livelli.

Passiamo ai contributi!


Partiamo con Annalisa Santi, che scrive: «Il 2026 appare come un numero privo di qualità eccezionali, dato che non è primo, non è simmetrico, né aspira a una perfezione formale immediatamente riconoscibile. Proprio per questo può diventare un punto di osservazione privilegiato per riflettere su un tema che attraversa ambiti apparentemente lontani, quali la matematica, l’estetica, la pratica artistica, e che condivide un nucleo comune, vale a dire il valore positivo dell’imperfezione. Propongo quindi questo articolo “Verità imperfette: wabi-sabi, Gödel e la ceramica raku”, nato dalla visita a una mostra di ceramica raku. Come nel raku, nel wabi-sabi e nell’incompletezza di Gödel, l’imperfezione non è una mancanza, ma una condizione generativa. Come per il 2026, accettare l’imperfezione non significa rinunciare alla verità o alla bellezza, ma riconoscerne la natura non perfetta, non conclusa, ma forse per questo autentica. »


Ecco che ci dice invece Mauro Merlotti, riguardo al suo post Zibaldone Scientifico: 279. Doomsday 2026: « mi rendo conto che l’argomento che propongo per questo carnevale della matematica è quasi sicuramente noto a tutti, ma “2026” era troppo in tema con il post “Doomsday 2026” e quindi eccomi qui a ricordare che più di cinquant’anni orsono il matematico inglese John Conway trovò un metodo semplice ed ingegnoso per calcolare il giorno della settimana di una specifica data nel corso dell’anno. Come semplice esempio, Il Doomsday del 2026 sarà sabato e quindi saranno di sabato i giorni: 4/4, 6/6, 8/8, 10/10 e 12/12; oltre al Pi-day, Ferragosto e S.Stefano. Conway è nato e morto in due date Doomsday (26 dicembre 1937 – 11 aprile 2020).»


Paolo Alessandrini segnala i suoi contributi pubblicati su Mr Palomar:

  • il trittico dedicato ai “cicli storici” di Mr. Palomar, cioè alle serie di post più significative che sono state pubblicate sul mio blog nei suoi 15 anni di vita, dalle connessioni matematico-musicali ai libri infiniti, dalla matematica del COVID alle incursioni di Gianni Rodari nel mondo dei numeri, e ad altro ancora. parte primaparte secondaparte terza.
  • una recensione del libro “Il mistero della discesa infinita. Zenone e gli atomi della discordia” di Flavio Ubaldini (lo so, è uscito qualche anno fa, ma sono lento a leggere e recensire): è più o meno una trascrizione testuale della videorecensione che ho realizzato per il mio canale YouTube.

Ora tocca a tutto il materiale (compreso qualcosa di mio…) che si trova su MaddMaths!.
Post generalisti:

  • Settimana Matematica UniPi: aperte le pre-iscrizioni per l’edizione 2026 – La ventiduesima edizione della Settimana Matematica si svolgerà nei giorni 26, 27 e 28 gennaio 2026 presso il Dipartimento di Matematica dell’Università di Pisa, in Largo Pontecorvo 5, e l’adiacente Polo Didattico Fibonacci. La Settimana Matematica prevede attività plenarie (seminari, simulazione di una lezione universitaria, presentazione del corso di studi, incontro con studenti del corso di studi) e laboratori in parallelo.Per partecipare alla Settimana Matematica è obbligatoria la pre-iscrizione online, da effettuarsi entro e non oltre il 16 Gennaio 2026.
  • Al PACTA Salone di Milano in scena “La Scienza è donna” – 11 febbraio 2026 – Mercoledì 11 febbraio 2026, l’Associazione Maddmaths! insieme a PACTA dei Teatri organizza “LA SCIENZA È DONNA” in occasione della Giornata Internazionale delle Donne e delle Ragazze nella Scienza. All’interno del Festival ScienzaInScena AttoNono, si terranno due eventi: alle 11.30 quello dedicato alle scuole e alle 20.45 quello aperto a tutto il pubblico interessato. Ce ne parla Chiara de Fabritiis.
  • Euclide colpisce ancora! – I numeri primi non finiscono mai, ma sembra che la stessa cosa valga anche per le dimostrazioni stesse di questo fatto. Ecco allora una nuova dimostrazione del Teorema di Euclide sull’esistenza di infiniti numeri primi proposta da Alessandro Zaccagnini. Chi propone la prossima?
  • Arriva Archimede 4/2025 – Abbiamo appena mandato in stampa il numero 4/2025 della rivista Archimede. Vi proponiamo il sommario del direttore: “E chiudiamo l’annata 2025, accompagnata dalle belle tavole di Claudia Flandoli sulle applicazioni della matematica nella biologia e nella medicina, con una puntata in cui si cerca di capire dove stiamo andando con gli studi in questo campo. Ci sono due articoli piuttosto corposi ad aprire questo numero. Il primo è il contributo di una classe del Liceo Matematico (LM) «T. Calzecchi Onesti» di Fermo sotto la guida di Giovanna Guidone e dell’Università di Camerino, che ha lavorato su un problema applicativo legato al consumo energetico di una pista di pattinaggio su ghiaccio. Un lavoro di didattica laboratoriale, anche attento alla comunicazione e alla divulgazione. Il secondo riguarda la presentazione di un altro laboratorio, sempre per la secondaria di secondo grado, in cui Chiara Bianchini e Ilaria Lucardesi ci conducono nel mondo delle ruote spigolose, a partire dei triangoli di Reuleaux. Segnaliamo infine la nuova puntata delle Strane storie matematiche e l’inizio di una serie dei Rudi Mathematici sulla storia della matematica ricreativa.” Per leggerlo ricordatevi di abbonarvi!
  • Il 2025 di MaddMaths!: post e numeri – Siamo arrivati bene o male alla fine del 2025. Vediamo come è andata e cosa abbiamo fatto qui su MaddMaths!. Una specie di riassuntone di fine anno.
  • Alcuni notevoli risultati matematici del 2025 – Geometria, analisi, congetture, Sesto problema di Hilbert e numeri primi hanno caratterizzato il 2025 della Matematica. La redazione di MaddMaths! ha raccolto alcuni risultati notevoli.
  • Un workshop a Pavia su clima ed epidemie: il ruolo della matematica – Cambiamenti climatici e nuove epidemie saranno, dall’11 al 13 febbraio 2026 a Pavia, al centro del Workshop “From Climate Change to Emerging Diseases: Next Generation Mathematical Approaches”.
    I due temi sono sempre più intrecciati tra loro, con un’influenza reciproca che complica le rispettive dinamiche. La matematica fornisce modelli per descrivere e capire questi fenomeni, con le loro conseguenze.
    L’evento si inquadra nelle attività dei gruppi CliMath e MSE dell’UMI – Unione Matematica Italiana.
  • Perché la comunità matematica italiana dovrebbe firmare per un Centro Europeo di Ricerca sull’Intelligenza Artificiale – Da qualche mese è stata promossa online una petizione per la creazione di un Centro Europeo di Ricerca sull’Intelligenza Artificiale. Pierluigi Contucci e Giorgio Parisi ce ne spiegano l’importanza per la comunità matematica italiana.
  • Come festeggiare la Giornata Mondiale della Logica – Il 14 gennaio è la Giornata Mondiale della Logica, proclamata dall’UNESCO nel 2019 per sostenere la ricerca, l’insegnamento e la divulgazione della logica. La data è stata scelta per ricordare due figure centrali della logica del XX secolo, Kurt Gödel (morto il 14 gennaio 1978) e Alfred Tarski (nato il 14 gennaio 1902).
  • Rivoluzioni matematiche: Teoremi di Turing di Luca San Mauro – Con il numero di dicembre de Le Scienze troverete in allegato il quarantesimo dei cinquanta volumi della collana dedicata ad alcuni tra i maggiori teoremi matematici. La collana è stata elaborata in collaborazione con la redazione di MaddMaths!. Questo nuovo volume è dedicato ai teoremi di Turing ed è stato scritto da Luca San Mauro

Per Storie che contano:

Per Diario di un matematico non praticamente di Maurizio Codogno, il .mau. della rete:

  • La matematica delle tasse – La matematica entra anche nel pagamento delle tasse, e viene trattata anche peggio di quanto capiti di solito!
  • Cinque minuti di inutili calcoli – Ma voi pensate davvero che ai matematici piaccia fare i calcoli, o almeno lo trovino una cosa naturale? Vi assicuro che non è così.

Per le News:

Per Letture matematiche:

  • Imprevedibili previsioni, G.I. Bischi, L. Gardini e L. Tenti – Per Letture Matematiche, Angelo Vulpiani ci racconta ” Imprevedibili previsioni” di G.I. Bischi, L. Gardini e L. Tenti.
  • La formula più bella del mondo – È stato pubblicato da Bollati Boringhieri il libro “La formula più bella del mondo. Quando su Eulero si posò la mano di Dio” di Paolo Gangemi e Francesco Claudio Ugolini. Maurizio Codogno lo ha letto e recensito.
  • Il codice di Schrödinger di Riccardo Adami – È uscito per le Edizioni Dedalo il libro “Il codice di Schrödinger, Come la meccanica quantistica ha rivoluzionato la fisica, la filosofia e la tecnologia”, scritto da Riccardo Adami, professore presso il Politecnico di Torino. Lo ha letto per noi Roberto Natalini.

Per La Lente Matematica di Marco Menale:

  • Il rumore che rafforza i modelli – Vogliamo sempre liberarci del rumore. Eppure, per avere modelli matematici efficaci non possiamo farne a meno. Il rumore è necessario per catturare le proprietà di fenomeni come la dinamica delle opinioni o quella ecologica, dove l’evoluzione dipende da tanti, forse troppi, fattori che non possiamo includere nemmeno nelle equazioni più sofisticate.

Come sicuramente sapete, i Rudi Mathematici sono ospitati su MaddMaths, ma non posso esimermi da lasciare loro una sezione a parte:

  • I classici secondo noi – Rudy 2, la vendetta Continuano i problemi classici proposti dai Rudi Mathematici. Un problema è “classico” per Rudy se usa un qualche concetto matematico che non ha mai visto usare prima in un problema. E questa volta si parla di neve e spazzaneve!
  • I Problemi di LeScienze – Dicembre 2025 – Girotondo, casca il mondo Se si dovesse fare una lista dei cambiamenti della vita quotidiana occorsi nell’ultimo mezzo secolo, l’elenco sarebbe bello lungo. Uno di questi sono le “rotonde” stradali. Tra queste, campeggia quella del problema che i Rudi Mathematici hanno proposto questo mese sulle pagine di Le Scienze. Vediamo come inizia: Cinque vetture guidate da famosi piloti girano in tondo su una rotonda. Le cinque auto sono disposte in un ordine noto, anche se non si sa se il senso di marcia sia orario o antiorario: Topolino, Paperino, Batman, la DeLorean di «Doc Brown» e il maggiolino Herbie. E poi? Leggete e vedete se riuscite a risolvere il problema e se la vostra soluzione è migliore di quella dei Rudi Mathematici. Magari si sono sbagliati ancora…
  • Taccuino di viaggio – Milano. Un reportage dei Rudi Mathematici – Dopo il successo delle prime due edizioni, che si sono tenute a Napoli e a Palermo, quest’anno il Carnevale della Matematica dal Vivo è tornato il 21 e 22 novembre scorsi, ospite del Museo Nazionale di Scienza e Tecnologia Leonardo da Vinci di Milano, con incontri divulgativi con matematici professionisti e divulgatori esperti, tutti accomunati dalla passione nel raccontare come la Matematica possa essere al contempo bella, complessa, emozionante e, a volte, persino utile. I Rudi Mathematici hanno voluto dedicare un intero reportage all’evento (detto reportage lo trovate anche all’interno della loro tradizionale Newsletter uscita pochi giorni fa, la RM323 per chi fosse appassionato. Qui però alla fine trovate più foto…). Sedetevi comodi, c’è parecchio da leggere. È la nostra lettura delle feste!
  • Quick & Dirty – Costruzioni su un triangolo – Una domanda veloce e mal posta, con risposta diretta e immediata, probabilmente sbagliata per provare il vostro istinto matematico. Questa volta si parla di triangoli.

Siete sopravvissuti al muro di post? Potete tirare il fiato, con due contributi singoli! Daniela Molinari di Amo la matematica scrive: «Dopo aver cercato un po’ di idee per partecipare al Carnevale con un articolo che fosse in tema, ho cercato un po’ di ispirazione tra le pagine dell’ultimo numero di Prisma, la rivista di matematica. In copertina campeggia il tema del 2026, una “corsa contro il tempo” per “porre dei limiti invalicabili all’intelligenza artificiale”. Ho letto qualcosa, ma poi ho rinunciato. Per liberare un po’ la mente ho ascoltato l’ultima puntata del podcast scientifico del Post, Ci vuole una scienza, e anche questa era dedicata, in gran parte, all’intelligenza artificiale. Un’idea ha cominciato a formarsi nella mia mente, complice anche l’ultima lettura, il libro di Paolo Alessandrini Numeri che pensano, sulle sei grandi idee matematiche dietro l’IA. Ho quindi deciso di andare direttamente alla fonte e di… “parlarne” con ChatGPT.» Il post, che termina con ChatGPT che dice cos’è il Carnevale della Matematica, è Un dialogo con la sfida del 2026.


C’è poi Flavio Ubaldini con Pitagora e dintorni presenta un post che ha a che fare con la statistica (per cui anche con la matematica), con la medicina e con il 2019-2020 più che con il 2026: I vaccinati COVID muoiono più dei non vaccinati? – Contiene l’estrema sintesi di uno studio francese su 29 milioni di persone per verificare se i vaccinati COVID muoiono più dei non vaccinati. (spoiler: no)


E adesso vi tocca l’altro muro di post, stavolta mio.
Nelle recensioni:

  • Math Cats, di Daniel M Look. Simpatico, ma troppi giochi di parole.
  • Ignoranza artificiale, di Paolo Caressa: un bel libro che prima di dare un’idea di come funzionano le IA spiega cosa noi e loro non potremo mai fare.
  • Le matematiche, curato da A. D. Aleksandrov, A. N. Kolmogorov, M. A. Lavrentev. Vi siete mai chiesti come la matematica viene vista nella scuola russa?

    Per i quizzini matematici:

  • Equazione cubica. No, non vale usare l’Ultimo Teorema di Fermat se non sapete dimostrarlo.
  • Il terzo giorno di Natale. Riuscite a trovare i numeri che il mio vero amore mi ha dato?
  • Stella di Natale. Si può risolvere pedissequamente oppure in modo furbo…
  • 2026 aritmetico. Vorrete mica perdere l’occasione di fare tanti bei conticini?
  • Indovina il numero. Come ve la cavate se io ho il diritto di mentire (ma una sola volta!) alle vostre domande?

Per il mercoledì matematico:

Post vari:


Al fotofinish, altri due contributori! Maths is in the Air mi segnala un post di Maria Mannone dal titolo “Quantum + musica = creatività e pace”, sulle contaminazioni fra contaminazioni fra meccanica quantistica, calcolo quantistico e musica.


Gianluigi Filippelli scrive più o meno ovunque.
Nei Rompicapi e nei Paralipomeni di Alice:

  • Il primo dei Rompicapi è Lo scambio dei doni in cui Alice, il Cappellaio Matto, la Lepre Marzolina e il Ghiro si scambiano dei doni. Dagli indizi bisogna capire chi ha portato e chi ha ricevuto cosa.
    Come, però, succede quando si va di fretta, il testo del Rompicapo presentava un errore, come ho successivamente scritto nel Paralipomeni con la soluzione, Il party per l’anno nuovo
  • Torniamo, ora, all’usuale programma che le due rubriche gemelle stanno conducendo da alcuni mesi a questa parte con L’Imperial Tessitrice di Sciarpe, post della serie dei Paralipomeni che propone la soluzione del nodo 6 di A tangled tale di Lewis Carroll.
  • Nei Rompicapi, invece, ecco Pranzo all’inglese, con il testo del nodo 7. La soluzione uscirà a ridosso del prossimo Carnevale della Matematica nella serie dei Paralipomeni.

Tra i Ritratti:

  • Un articolo dedicato ad Arthur Cayley, il matematico britannico del XIX secolo dietro i diagrammi di Cayley e altre innovazioni nella teoria dei gruppi.

Fuori dalle rubriche:

Passiamo al Caffè del Cappellaio Matto:

Infine da EduINAF:


Questo è tutto. La prossima edizione del Carnevale sarà gestita dai Rudi Mathematici: accorrete numerosi!

Ancora un record per le cifre di pi greco

Quelli di StorageReview hanno colpito ancora. Dopo che a maggio 2025 il Linus Media Group e KIOXIA avevano calcolato 300 trillions (cioè 300.000 miliardi) di cifre decimali di pi greco, lo scorso dicembre StorageReview si è ripresa il record, calcolando 314.000 miliardi di cifre in 110 giorni. Il tutto con un singolo Dell PowerEdge R7725. Ok, le due CPU hanno un totale di 384 core, il raffreddamento è a liquido e non ad aria, un tera e mezzo di RAM e 41 SSD da 61.44TB ciascuno…

Ovviamente il record è assolutamente inutile di per sé, a parte per la medaglietta, ma StorageReview ci ha tenuto a notare tutta la parte collaterale: un sistema che ha macinato dati per 110 giorni consecutivi senza fermarsi (ok, per far girare y-cruncher sono passati da Windows Server a Ubuntu 24.04.2 LTS, mica stupidi) con un consumo totale di energia di quasi un ordine di grandezza minore di quello di KIOXIA: circa 4300 kWh, per un costo di meno di 1000 dollari che non sono nulla rispetto all’hardware :-) Insomma, pi greco è solo una scusa.

Una considerazione finale: non credo di avere nemmeno visto notizia del penultimo record. Direi che la gara a chi trova più cifre è ormai passata di moda.

Il percorso del cavallo con meno angoli ottusi

il percorso più imbizzarrito Don Knuth si diverte sempre con la matematica. La sua conferenza di fine anno parla dei percorsi del cavallo: come un cavallo possa toccare tutte le caselle di una scacchiera. Tra le varie soluzioni presentate, John D. Cook ha selezionato quella con il minor numero di angoli ottusi, che dovrebbero essere solo quattro (con i pallini così piccoli i miei occhi si incrociano). Avrei gradito vedere quella con il maggior numero di angoli ottusi, visto che così pare di avere un cavallo imbizzarrito, ma non ho voglia di guardare tutto il video.

Ultimo aggiornamento: 2026-01-02 12:25

Zpordle

una partita di zpordleLa valutazione p-adica di un numero naturale positivo $n$, definita per un numero primo $p$, è il più grande esponente $v$ tale che $p^v | n$. Se per esempio prendiamo 24, la sua valutazione 2-adica è 3 (24/8 = 3, mentre 24/16 non è intero quindi la valutazione non può essere 4 o di più), quella 3-adica è 1, le altre sono 0. Il valore assoluto p-adico è l’inverso di p elevato alla valutazione p-adica, e la distanza p-adica tra due numeri è il valore assoluto della loro differenza. Detto così mi sa che sia incomprensibile: forse è più semplice se dico che dati due numeri $a$ e $b$, se la loro differenza 2-adica è 1/8 allora la loro differenza deve essere un multiplo di 8 ma non di 16. Ah, per convenzione il valore assoluto p-adico di 0 è 0.

Ordunque: Zpordle (link) è un Worlde con la differenza p-adica. Ci sono dieci numeri primi (eventualmente ripetuti) in ordine crescente, e bisogna indovinare un numero da 1 a 1000. Dopo ciascun tentativo viene indicata la distanza p-adica tra l’ipotesi e il numero reale. Nella partita che ho fatto ieri, il primo tentativo con 500 ha dato norma 1. (“norm” è il valore assoluto p-adico, che assomiglia a una norma ma non lo è davvero: ma gli americani lo chiamano così…) Questo significa che il numero non è pari, altrimenti la differenza con 500 lo sarebbe stata. Il secondo tentativo è stato più fortunato: norma 1/8 vuol dire che la differenza con 257 è un multiplo di 8 ma non di 16, quindi il numero è della forma $8k + 9$. Il terzo è stato ancora più fortunato: sappiamo infatti ora che il numero è della forma $32k + 9$. Quarto e quinto tentativo mi dicono che il numero è della forma $3k + 2$; a questo punto ammetto di avere preso un foglio Google per fare i conti. Sesto e settimo tentativo hanno eliminato i multipli di cinque e quelli della forma $5k + 4$; l’ottavo mi ha confermato che il numero era della forma $5k + 1$. L’unica possibilità era 41, e infatti al nono tentativo ce l’ho fatta. Col senno di poi ho fatto parecchi errori: il primo è cominciare con 500 e non con 512, ma il peggiore è stato il quarto tentativo, dove avrei subito dovuto provare 41, perché sicuramente 18 non poteva essere possibile.

Ok, non credo che Zpordle spodesterà la tombola in attesa del Capodanno, ma magari potete provare a fare una partita per ripassare un po’ l’aritmetica modulare!

Ultimo aggiornamento: 2025-12-31 19:19

Un triangolo 3-4-5 che spunta dal nulla

Prendete un quadrato, $ABCD$ e costruite il punto medio $E$ del lato $AD$ e il punto medio $F$ del lato $DC$. Disegnate ora i segmenti $AF$, $BF$ e $BE$. Orbene: il triangolo $BGF$ è rettangolo, ma soprattutto ha i lati in rapporto $3 : 4 : 5$.

Quando ho visto esposto questo fatto, ovviamente la prima cosa che ho pensato è “come si dimostra?”. La seconda è stata “beh, cominciamo a mettere su un po’ d’algebra”. La terza: “ma siamo matti? non sono più capace di tirare fuori una dimostrazione geometrica?” E in effetti la dimostrazione non è poi così complicata: la potete trovare dopo la figura.

Un triangolo 3-4-5 che spunta

Innanzitutto per la congruenza degli angoli $DAF$ e $ABE$ e per quella degli angoli $AEB$ e $BAF$ abbiamo che $AF$ e BE sono perpendicolari, e quindi $AG$ è l’altezza $AG$ del triantolo $BEA$ e pertanto medio proporzionale tra $EG$ e $GB$. Ma poiché il triangolo $EGA$ è simile a $AGB$ e il rapporto tra le due ipotenuse è $\tfrac{1}{2}$ abbiamo che $EG : AG : GB = 1 : 2 : 4$. Ma allora $FB = EB$ è cinque volte $EG$, e $FG = AF – AG = BF – AG$ è tre volte $EG$, QED. Semplice ed efficace, no?

La cosa che ho trovato più divertente di questa costruzione è che la si può fare come se fosse un origami “facile”, cosa che non è sempre semplice!

Ultimo aggiornamento: 2025-12-25 11:14

Meglio non usare tutte cifre diverse per il pin

Supponete di avere un pin di quattro cifre su un telefono senza riconoscimento biometrico. Se qualcuno vi rubasse il telefono, potrebbe vedere in quali punti dello schermo ci sono più ditate e intuire che quei punti corrispondono alle cifre del pin. Partiamo quindi dall’ipotesi che un Cattivo sappia che noi abbiamo un pin di quattro cifre e sappia anche quali cifre abbiamo usato. Quante possibilità diverse ci sono? Beh, se tutte e quattro le cifre sono diverse, la risposta è semplice: sono 4!, cioè 24. Un po’ poche, conviene usare un pin più lungo. Ma attenzione: cosa succede se si ripete una cifra e quindi se ne usano solo tre? Si possono fare i conti a mano. Supponiamo che si usino le cifre 1, 2, 3 (quali siano è indifferente, il Cattivo conosce il terzetto) e che ci siano due 1. Abbiamo 12 combinazioni: 1123, 1132, 1213, 1312, 1231, 1321, 2113, 2131, 2311, 3112, 3121, 3211; in tutto 12 possibilità. Ma la cifra ripetuta potrebbe essere anche il 2 oppure il 3, e questo il Cattivo non lo può sapere; quindi in totale le combinazioni possibili sono 36. Sempre poche, ma un po’ di più. Per la cronaca: non conviene ridurre il numero di cifre: se ne usiamo due abbiamo 14 possibilità, perché ci sono 16 numeri binari di quattro cifre ma dobbiamo eliminare le combinazioni 1111 e 2222, e con una cifra sola abbiamo evidentemente una sola possibilità.

Gli iPhone ora richiedono sei caratteri come lunghezza minima di un pin; cosa conviene fare in questo caso? Con sei cifre diverse abbiamo sicuramente 6! = 720 combinazioni; con cinque cifre diverse e una ripetuta, per ciascuna cifra ripetuta abbiamo 6!/2! = 360 combinazioni, quindi in tutto ben 1800. I conti poi si fanno più complicati, ma per fortuna OEIS viene in nostro aiuto. Abbiamo così che per quattro cifre distinte le combinazioni sono 1560, mentre per 3, 2, 1 sono rispettivamente 540, 62, 1. Occhei, gli ultimi due casi erano facili come i primi due. Per curiosità, con 7 cifre conviene ripeterne due, così come con 8 e 9 cifre. Potrebbe essere interessante studiare al crescere del numero di caratteri possibili (le cifre finiscono troppo presto) qual è il numero di caratteri da ripetere per ottenere il massimo numero di combinazioni. Sono troppo pigro per mettermi a programmare (non basta excel, qui ci vogliono programmi che usino numeri interi di un numero qualunque di cifre) per ottenere una stima precisa, ma non mi stupirei più di tanto se la risposta per n caratteri fosse dalle parti di n/e …

Il teorema di Bayes con i Lego

Il libro di Will Kurt “Bayesian Statistics the Fun Way” è un’introduzione interessante alle finezze del teorema di Bayes e soprattutto al suo significato pratico. Per chi non si ricordasse la formula del teorema, è questa: $$ P(A|B) = \frac{P(B|A)\cdot P(A)}{P(B)}$$ dove $P(A)$ indica la probabilità di un evento $A$ (chessò, ho il raffreddore) e $P(A|B)$ la probabilità dell’evento $A$ sapendo che c’è stato l’evento $B$ (ho il raffreddore tutte le volte che il giorno prima è piovuto). Se proprio non vi resta in mente la formula, vi svelo un trucchetto: immaginando che tutte le probabilità in gioco siano maggiori di zero – anche perché altrimenti non c’è molto da calcolare… – si può scrivere la formula come $$ P(A|B) \cdot P(B) = P(B|A) \cdot P(A)$$, che è più simmetrica. In ogni caso, noi cerchiamo di aggiornare la probabilità del nostro evento $A$ (che avevamo a priori) una volta che abbiamo una nuova informazione $B$ (che per definizione conosciamo), e lo facciamo rovesciando la logica, cioè sapendo qual è la probabilità di $B$ nota $A$.

Come dicevo, Will Kurt fa un esempio con il Lego, esempio che trovate in questo suo vecchio post e che ora vi racconto. Partiamo con alcuni mattoncini ($1 \times 1$, anche se i pezzi in realtà sono più grandi, ma non so come chiamare l’unità minimale) come in figura:

lo spazio delle probabilità

Abbiamo una superficie $6 \times 10$ di mattoncini di tre colori, che rappresentano il nostro spazio di probabilità: c’è un rettangolo $4 \times 10$ blu, uno $2\times 10$ rosso e uno $3 \times 2$ giallo posato sopra gli altri due (purtroppo con le mie capacità grafiche è difficile mostrarlo bene, ma il fatto che siano leggermente spostati sulla destra dovrebbe essere un indizio). Calcolando le probabilità dello strato di base, abbiamo $P(\rm{blu}) = \frac{2}{3}$ e $P(\rm{rosso}) = \frac{1}{3}$. Chiaramente $P(\rm{blu}) + P(\rm{rosso}) = 1$, visto che lo strato di base ha solo mattoncini blu e rossi.

Ora entrano in scena i mattoncini gialli. È vero che $P(\rm{giallo}) = \frac{1}{10}$, perché ci sono sei mattoncini gialli su 60. Ma nel nostro spazio degli eventi noi non consideriamo l’evento “c’è un mattoncino giallo”, anche perché altrimenti la probabilità totale sarebbe maggiore di 1. Ripeto: gli eventi per noi sono solo quello che si trova sullo strato di base. Consideriamo ora la probabilità condizionata di avere un mattoncino giallo sopra uno blu oppure rosso, indicandola come $P(\rm{giallo\!|\! blu})$ o $P(\rm{giallo\!|\! rosso})$ rispettivamente. Come possiamo calcolare $P(\rm{giallo\!|\! rosso})$? Semplice: separiamo il blu dal rosso e consideriamo solo la parte rossa, come in figura. Abbiamo che l’area rossa è come prima $2\times 10 = 20$, quella gialla è $2\times 2 = 4$, e pertanto $P(\rm{giallo\!|\! rosso}) = \frac{4}{20} = \frac{1}{5}$.

Ora rosso e blu sono separati.

E se invece volessimo calcolare $P(\rm{rosso\!|\! giallo})$? Banale, mi direte. Ci sono sei mattoncini gialli di cui quattro sono sopra il rosso: se dall’alto vediamo un mattoncino giallo sappiamo che la probabilità che sotto ce ne sia uno rosso è $\frac{2}{3}$. Non ci crederete, ma questo è proprio il teorema di Bayes! Intuitivamente, insomma, il teorema non è niente di che, e possiamo anche intuire che il reverendo Bayes lo considerasse talmente ovvio da non scriverne nemmeno. Vediamo ora come tirare fuori la formula mostrata all’inizio, formalizzando la nostra intuizione.

Partiamo calcolando il numero di mattoncini gialli a partire dalla probabilità di trovarli:

$$ \rm{NumGialli} = P(\rm{giallo}) \cdot \rm{TotNum} = \frac{1}{10} \cdot 60 = 6 $$

Cosa vuol dire “Quattro mattoncini gialli sono sul rosso”? Per prima cosa dobbiamo calcolare quanti sono i mattoncini rossi, con una formula simile a quella sopra:

$$ \rm{NumRossi} = P(\rm{rosso}) \cdot \rm{TotNum} = \frac{1}{3} \cdot 60 = 20 $$

Sappiamo poi che il rapporto dei mattoncini gialli sopra quelli rossi è $P(\rm{giallo| rosso})$; moltiplicandolo per il numero dei mattoncini rossi troviamo quanti sono i mattoncini gialli sui rossi:

$$ \rm{NumGialliSuiRossi} = P(\rm{giallo | rosso}) \cdot \rm{NumRossi} = \frac{1}{5} \cdot 20 = 4 $$

Infine dobbiamo calcolare il rapporto tra i mattoncini rossi coperti da quelli gialli e il totale di quelli gialli:

$$ P(\rm{rosso | giallo}) = \frac{\rm{NumGialliSuiRossi}}{\rm{NumGialli}} = \frac{4}{6} = \frac{2}{3} $$

Da qui possiamo usare le tre formule precedenti per scrivere i due termini della frazione usando le probabilità e il numero totale di mattoncini; quest’ultimo fa il piacere di eliminarsi e otteniamo il teorema di Bayes. Diciamocelo, però: la formalizzazione non è così facile da vedere, ed è forse per questo che il teorema rimane spesso piuttosto oscuro, anche se come abbiamo visto non c’è nulla di davvero complicato.

Ultimo aggiornamento: 2025-12-11 14:49