Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Детские вопросы
Плакаты
Фракталы
Что такое фракталы
Геометрические
Динамические
Комплексные числа
Фрактальные размерности
Как это рисовать
Фракталы в природе
О плакате
Ускоритель
Гравитация
Вечный двигатель
Электромагнитное излучение
Возможности человека
Научный календарь
Фестиваль
Научные блоги
Наука и право
ЖОБ
Поиск в Рунете

Поиск



Главная / Плакаты / Фракталы / Фрактальные размерности

Фрактальные размерности

Интуитивно мы понимаем термин размерность как число координат, необходимых для задания положения точки внутри фигуры. Так, любая линия (например, окружность или прямая) одномерна — достаточно всего одной координаты, чтобы точно указать точку, а плоскость и поверхность шара двумерны. Но в математике такое «определение» не всегда работает хорошо: его трудно применить к очень большому числу разнообразных фигур и множеств, в том числе и к фракталам. Поэтому фрактальную размерность определяют по-другому.

Допустим, что фигура F, размерность которой мы хотим найти, расположена на плоскости. А плоскость, в свою очередь, покрыта сеткой из квадратиков со стороной δ. Через N(δ) обозначим число квадратиков, которые пересекаются с фигурой F (объединение всех таких квадратиков содержит в себе F). Ясно, что это число зависит от размера квадратиков: чем они меньше, тем больше их нужно, чтобы покрыть фигуру. Если эта зависимость выражается степенным законом: число N(δ) пропорционально некоторой степени (1/δ)D, то будем считать (здесь мы несколько упрощаем реальное положение дел), что фигура F имеет размерность D (вполне может случиться, что число D не целое).

Это — определение фрактальной размерности по Минковскому. Для «хороших» фигур оно дает тот же результат, что и интуитивное представление о размерности. Например, посчитаем размерность квадрата со стороной 1 (располагая его на плоскости так, что стороны квадрата каждый раз лежат на линиях сетки): N(1) = 1, N(1/2) = 4, N(1/3) = 9, N(1/4) = 16, и т. д. Видно, что в этом случае D = 2, то есть квадрат двумерен, как и должно быть.

Далее: Как это рисовать?

Комментировать
 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия