Фрактал как сложная геометрическая основа образов.

Фрактал как сложная геометрическая основа образов.

Сообщение Александр » 29-02-2012, 06:06

Фрактал как сложная геометрическая основа образов.
Дополнительный материал для усложненных занятий по 2ступени.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1% ... 0%B0%D0%BB

После освоения базового курса по 2 ступени для сохранения постоянного процесса саморазвития целесообразно постепенно усложнять работу с восприятием и отражением на экране ПБК новых боле интересных и сложных зрительных образов. Фракталы могут стать одной из разновидностей усложнения таких образов, к тому же обладающих огромным разнообразием новых форм.

Фрактал
Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Фракта́л (лат. fractus — дроблёный, сломанный, разбитый) — сложная геометрическая фигура, обладающая свойством самоподобия, то есть составленная из нескольких частей, каждая из которых подобна всей фигуре целиком. В более широком смысле под фракталами понимают множества точек в евклидовом пространстве, имеющие дробную метрическую размерность (в смысле Минковского или Хаусдорфа), либо метрическую размерность, отличную от топологической.
Фрактальная форма подвида цветной капусты (Brassica cauliflora)

Фрактал — это бесконечно самоподобная геометрическая фигура, каждый фрагмент которой повторяется при уменьшении масштаба[1].

Фрактал — самоподобное множество нецелой размерности[1].

Содержание

* 1 Термин
o 1.1 История
* 2 Классификация[1]
* 3 Примеры
o 3.1 Самоподобные множества с необычными свойствами в математике
o 3.2 Рекурсивная процедура получения фрактальных кривых
o 3.3 Фракталы как неподвижные точки сжимающих отображений
o 3.4 Фракталы в комплексной динамике
o 3.5 Стохастические фракталы
o 3.6 В природе
* 4 Применение
o 4.1 Естественные науки
o 4.2 Литература
o 4.3 Радиотехника
+ 4.3.1 Фрактальные антенны
o 4.4 Информатика
+ 4.4.1 Сжатие изображений
+ 4.4.2 Компьютерная графика
+ 4.4.3 Децентрализованные сети
* 5 Галерея
* 6 См. также
* 7 Примечания
* 8 Литература
* 9 Ссылки

..................... Изображение ............................ Изображение

Множество Мандельброта — классический образец фрактала ......... Фрактальная форма подвида цветной
.................................................................................................... капусты (Brassica cauliflora)

Термин

Следует отметить, что слово «фрактал» не является математическим термином и не имеет общепринятого строгого математического определения. Оно может употребляться, когда рассматриваемая фигура обладает какими-либо из перечисленных ниже свойств:

* Обладает нетривиальной структурой на всех масштабах. В этом отличие от регулярных фигур (таких, как окружность, эллипс, график гладкой функции): если мы рассмотрим небольшой фрагмент регулярной фигуры в очень крупном масштабе, он будет похож на фрагмент прямой. Для фрактала увеличение масштаба не ведёт к упрощению структуры, на всех шкалах мы увидим одинаково сложную картину.
* Является самоподобной или приближённо самоподобной.
* Обладает дробной метрической размерностью или метрической размерностью, превосходящей топологическую.

Многие объекты в природе обладают фрактальными свойствами, например, побережья, облака, кроны деревьев, снежинки, кровеносная система и система альвеол человека или животных.

Фракталы, особенно на плоскости, популярны благодаря сочетанию красоты с простотой построения при помощи компьютера.

История

Первые примеры самоподобных множеств с необычными свойствами появились в XIX веке (например, множество Кантора). Термин «фрактал» был введён Бенуа Мандельбротом в 1975 году и получил широкую популярность с выходом в 1977 году его книги «Фрактальная геометрия природы».

Классификация

* Алгебраические фракталы
o Множество Мандельброта
o Множество Жюлиа
o Бассейны (фракталы) Ньютона
o Биоморфы
o Треугольники Серпинского

* Геометрические фракталы
o Кривая Коха (снежинка Коха)
o Кривая Леви
o Кривая Гильберта
o Ломаная (кривая) дракона (Фрактал Хартера-Хейтуэя)
o Множество Кантора
o Треугольник Серпинского
o Ковёр Серпинского
o Дерево Пифагора
o Круговой фрактал
* Стохастические фракталы
* Рукотворные фракталы
* Природные фракталы
* Детерминированные фракталы
* Недетерминированные фракталы

Примеры

Самоподобные множества с необычными свойствами в математике

Начиная с конца XIX века, в математике появляются примеры самоподобных объектов с патологическими с точки зрения классического анализа свойствами. К ним можно отнести следующие:

* множество Кантора — нигде не плотное несчётное совершенное множество. Модифицировав процедуру, можно также получить нигде не плотное множество положительной длины.
* треугольник Серпинского и ковёр Серпинского — аналоги множества Кантора на плоскости.
* губка Менгера — аналог множества Кантора в трёхмерном пространстве;
* примеры Вейерштрасса и Ван дер Вардена нигде не дифференцируемой непрерывной функции.
* кривая Коха — несамопересекающаяся непрерывная кривая бесконечной длины, не имеющая касательной ни в одной точке;
* кривая Пеано — непрерывная кривая, проходящая через все точки квадрата.
* траектория броуновской частицы также с вероятностью 1 нигде не дифференцируема. Её хаусдорфова размерность равна двум.

Рекурсивная процедура получения фрактальных кривых
Построение кривой Коха

Существует простая рекурсивная процедура получения фрактальных кривых на плоскости. Зададим произвольную ломаную с конечным числом звеньев, называемую генератором. Далее, заменим в ней каждый отрезок генератором (точнее, ломаной, подобной генератору). В получившейся ломаной вновь заменим каждый отрезок генератором. Продолжая до бесконечности, в пределе получим фрактальную кривую. На рисунке справа приведены три первых шага этой процедуры для кривой Коха.

Примерами таких кривых служат:

* кривая дракона;
* кривая Коха;
* кривая Леви;
* кривая Минковского;
* кривая Пеано.
* с помощью похожей процедуры получается дерево Пифагора.

Изображение

Построение кривой Коха
Аватара пользователя
Александр
Admin
 
Сообщения: 297
Зарегистрирован: 19-02-2012, 22:06
Откуда: Краснодар

Вернуться в 2 СТУПЕНЬ

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0

cron
Форумы ВосхождениеНиколай Левашов «О Сущности, Разуме и многом другом...» Пища Ра – Древняя цивилизация Славяно-Ариев – возврат из забвенияПалитраАнимированный текстФорумы Ра-Дуга Форум Друзей Форумы РА-СЛАНДИЯ33 буквы алфавитаАнимационные картинкиМигард ЗемляДерево Рода Ну и погода в Краснодаре - Поминутный прогноз погодыФайлообменник ФоткиСайт Психобиокомпьютерная ДолинаДети ПерунаРЕАЛЬНАЯ НЕРЕАЛЬНОСТЬ