þekking Discovery
/ Knowledge Discovery >> þekking Discovery >> vísindi >> Eðlisvísindi >> stærðfræði hugtök >>

Hvernig Chaos Theory Works

Fractals

Ef þú skoða bifurcation skýringarmynd vel, byrja þú að sjá áhugavert mynstur. Til dæmis, að byrja með lokið skýringarmynd, svo sem einn í fyrstu myndinni.

Næst zoom í á fyrsta tvöföldunartíma lið. Það lítur út eins og ávalar, hliðar V. Nú líta á minni, hliðar V er að koma næst í röðinni.

Nú stækka aftur, segja, á að efri, minni V.

Taktu eftir hvernig þetta svæði á myndinni lítur út eins og upprunalega. Með öðrum orðum, stór-mælikvarði uppbyggingu myndinni er endurtekin mörgum sinnum. Tvöföldun svæði sýna gæði kallast sjálf-líkt - lítil svæði líkjast stór sjálfur. Jafnvel ef þú horfir í óskipulegur sviðum skýringarmynd (sem verða á hægri), þú getur fundið þessa eiginleika.

Self-líkt er eign flokki geometrísk hlutum sem kallast brotamyndir. Pólsk-fæddur stærðfræðingur Benoît Mandelbrot myntsláttumaður hugtakið árið 1975, eftir latneska orðinu fractus
, sem þýðir " brotinn " eða ". slitin " Hann vann einnig út grunn stærðfræði á hlutum og lýst eiginleikum þeirra. Auk þess að sjálf-líkt, brotamyndir búa einnig eitthvað þekktur sem brotamyndamunstur vídd, mælikvarði á margbreytileika þeirra. The vídd er ekki heil tala - 1, 2, 3 - en brot. Til dæmis, a Fractal lína hefur vídd milli 1 og 2.
upphaf á Koch snjókorn
Mynd kurteisi William Harris /HowStuffWorks

The Koch snjókorn - nefnd eftir sænska stærðfræðingur Helge van Koch - stendur sem klassískt dæmi um Fractal. Til að öðlast lögun, van Koch sett eftirfarandi reglur, fyrst fyrir línu:

  1. Skiptu strik í þrjá jafna hluta
  2. Fjarlægja þriðjung hluti út af miðja
  3. Settu miðju hluti með tveimur hluta af sömu lengd þannig að þeir tengja
  4. Endurtaka endalaust á hverri strik

    Seinni myndin sýnir hvað Fyrstu tveir endurtekningar myndi líta svona út:

    Ef þú byrjar með jafnhliða þríhyrnings og endurtaka, enda þú upp með snjókorna sem hefur endanlegt svæði og óendanlega jaðar:
    Loksins að þú vindur upp með eitthvað svona.
    Mynd kurteisi William Harris /HowStuffWorks

    Í dag, mynda brotamyndir hluti af sjón sjálfsmynd óreiðu. Eins óendanlega flóknum hlutum sem eru sjálf-svipuð í öllum kvörðum, þeir tákna dynamical kerfi í allri sinni dýrð. Í raun Mandelbrot lokum sannað að aðdráttarmengis Lorenz var a Fractal, sem eru flest undarlegt aðdráttarpunkta. Og þeir eru ekki takmörkuð við pælinga vísindamanna eða flutningur á tölvum.

    Fractals finnast