谢尔宾斯基地毯
谢尔宾斯基地毯(、),是由波蘭數學家瓦茨瓦夫·谢尔宾斯基于1916年提出的一种分形,是自相似集的一种。它的豪斯多夫维是 log 8/log 3 ≈ 1.8928。门格海绵是它在三维空间中的推广。 构造 谢尔宾斯基地毯的构造与谢尔宾斯基三角形相似,区别仅在于谢尔宾斯基地毯是以正方形而非等边三角形为基础的。将一个实心正方形划分为3 \times 3的9个小正方形,去掉中间的小正方形,再对余下的小正方形重复这一操作便能得到谢尔宾斯基地毯。 谢…
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谢尔宾斯基地毯(、),是由波蘭數學家瓦茨瓦夫·谢尔宾斯基于1916年提出的一种分形,是自相似集的一种。它的豪斯多夫维是 log 8/log 3 ≈ 1.8928。门格海绵是它在三维空间中的推广。 构造 谢尔宾斯基地毯的构造与谢尔宾斯基三角形相似,区别仅在于谢尔宾斯基地毯是以正方形而非等边三角形为基础的。将一个实心正方形划分为3 \times 3的9个小正方形,去掉中间的小正方形,再对余下的小正方形重复这一操作便能得到谢尔宾斯基地毯。 谢…
在分形几何中, 计盒维数也称为盒维数、闵可夫斯基维数,是一种测量距离空间(X, d)(特别是豪斯多夫空间)比如欧氏空间 Rn 中分形维数的计算方法。 要计算分形 S 的维数,你可以想象一下把这个分形放在一个均匀分割的网格上,数一数最小需要几个格子来覆盖这个分形。通过对网格的逐步精化,查看所需覆盖数目的变化,从而计算出计盒维数。 假设当格子的边长是 ε 时,总共把空间分成 N 个格子,那么计盒维数就是: :\dim_{\rm box}(S…
朱利亚集合(又译为茹利亚集合,)是一个在复平面上形成分形的点的集合。以法国数学家的名字命名。 定义 對於任意複變函數f,其朱利亞集合為所有不導致數列f(f(f\ldots(z)))發散的z所構成的集合。 以下列函數為例: :f_c(z)= z^2 + c 对于固定的复数c,取某一 z 值(如z=z_0),可以得到序列 :z_0, f_c(z_0), f_c(f_c(z_0)), f_c(f_c(f_c(z_0))), \ldots . …
毕达哥拉斯树()是一个以正方形为起点建立起的分形平面,1942年由荷兰数学教师阿尔伯特·E·博斯曼提出。由于其建立过程的第一步是在大正方形上方建立两个较小的正方形,三个正方形间是一个等腰直角三角形,故以发现勾股定理的古希腊数学家毕达哥拉斯命名。最大正方形的尺寸为L×L,那么整个毕达哥拉斯树会局限在6L×4L的空间中。毕达哥拉斯树的平滑曲线是莱维C形曲线。 建立 毕达哥拉斯树的建立是从一个大正方形开始的,在该正方形的上方建立两个全等的较小…
在数学中,康托尔集()由德国数学家格奥尔格·康托尔在1883年引入(但由在1875年发现),是位于一条线段上的一些点的集合,具有许多显著和深刻的性质。通过考虑这个集合,康托尔和其他数学家奠定了现代点集拓扑学的基础。虽然康托尔自己用一种一般、抽象的方法定义了这个集合,但是最常见的构造是康托尔三分点集,由去掉一条线段的中间三分之一得出。康托尔自己只附带介绍了三分点集的构造,作为一个更加一般的想法——一个无处稠密的完备集的例子。 康托尔集的构…
[[File:CantorFunction.svg|300px|right|thumb|区间[0,1]上的康托尔函数]] 在数学中,以数学家格奥尔格·康托尔命名的康托尔函数,是一个一致连续,却不绝对连续的函数。 定义 康托尔函数 c : [0,1] → [0,1] ,对于x∈[0,1],其函数值c(x)可由以下步骤得到: 以三进制表示x。 如果x中有数字1,就将第一个1之后的所有数字换成0。 将所有数字2换成数字1。 以二进制读取转换之…
海岸線]] 海岸線,海水面和陸地的分界線。 定义 在自然地理学上,海岸线通常是用海岸邊沙丘的最高點連線定義海岸线,在海岸悬崖地区则以悬崖线来划分。海岸线与大潮最低水位之间的地区称为滨岸。 对于测绘学而言,在海图上,有潮海为多年平均大潮高潮的水陆分界线;无潮海为平均海面的水陆分界线。而有航海图为了航海安全上的需要,海岸线以最低低潮线为分界线,一些航海图上的海岸线会比最低低潮线还略微要低一些。如此一来,航海图上表示的水深,在任何时间都比实际…
布朗面是分形高程函数形成的分形面。 布朗面得名于布朗运动。 示例 以三维情形为例,给出两个变量X、Y为坐标,任意两点(x1, y1)、(x2, y2)之间的高程函数可置为具有随(x1, y1)、(x2, y2)的向量距离增加而增加的平均值或期望值。由于布朗面代表了具有非稳协方差函数的高斯过程,可以用科列斯基分解法。更有效的是Stein法,使用循环嵌入法生成辅助的稳态高斯过程,然后调整之,以得到所需的非稳态过程。下图显示了粗糙度或赫斯特指…
是自相似的。]] 數學分支分形幾何中,如果一個物體自我相似(Self-similarity),表示它和它本身的一部分完全或是幾乎相似。若說一個曲線自我相似,即每部分的曲線有一小塊和它相似。自然界中有很多東西有自我相似性質,例如海岸線。 自我相似是分形的重要特質。 自仿射 約為1.8272的自仿射碎形]] 自仿射()碎形與其片段相比,不同方向(如x方向和y方向)上可以有不同的尺度變化。這表示,若要知覺此類碎形的自相似,就必須使用各向异性仿…
在数学中,迭代函数系统(iterated function system,IFS)是一种构成分形的方法,分形结果常常是自相似的。相比较分形几何学,IFS与集合论关系更为密切。IFS在1981年提出。 迭代函数系统下的分形,正如其名,可存在于各种维度的空间中,但是一般常见于二维平面。IFS分形由数个自身的复制合并组成,每个复制皆遵循一个方程进行变换(因此称之为“函数系统”),典型的例子有谢宾斯基三角形。这里的变换(函数)通常是压缩性的;换…
的3维曼德尔球图像 迭代于z\mapsto z^8 + c]] 曼德尔球()是一个三维的曼德博集合的模拟,由丹尼尔·怀特和保罗·尼兰德采用球坐标构造。 因为没有复数的二维空间的三维类似物,因此不存在规范的三维曼德博集合。可以使用四元数的4个维度构建曼德博集合。然而,这样构建的集合不能和二维的那样在所有尺度上表现细节。 怀特和尼兰德关于三维矢量\langle x, y, z\rangle的n次方公式为 \langle x, y, z\ra…
在数学中,史密斯-沃尔泰拉-康托尔集(SVC),胖康托尔集,或ε-康托尔集是实直线 ℝ 上的无处稠密点集(不包含任何区间),同时具有非零测度。史密斯-沃尔泰拉-康托尔集得名于数学家亨利·史密斯,维多·沃尔泰拉和乔治·康托尔。它同胚于康托尔三分点集,也是一个分形。 构造 类似于康托尔集,史密斯-沃尔泰拉-康托尔集也是通过从单位区间 [0, 1] 移除某些区间进行构造。 第一步先移除区间 [0, 1] 的中间1/4(也就是移除中点1/2处两…
數學中 ,填充维度是一種可用于定义度量空间中子集之维度的概念。某種程度上,填充維度和郝斯多夫維度是對偶的,因為填充維度是利用「填充」給定的子集來定義,而郝斯多夫維度是利用「覆蓋」給定的子集來定義。填充維度C.Tricot Jr.在1982年引入。 定義 设(X,d)是度量空間且S\subseteq X,那麼對s\ge 0,定義S的s維的填充前測度(packing pre-measure)為 : {\displaystyle P_{0}^…
分形壓縮 (Fractal Compression)又名碎形壓縮,是一種破壞性資料壓縮(失真壓縮)的方法,是一種以碎形為基礎的图像压缩,適用於紋理及一些自然影像。 當需要壓縮的影像自身存在部分相似性,則適用分型壓縮。這些圖案的共同特性為,雖然人眼會覺得圖片看起來複雜無比,但實際上圖片卻只包含非常低的資訊量,因此可以經過一個簡單的演算法產生。分形演算法將這些圖片轉換為名為「分形編碼」的數據資料,此種密碼用來重新建立加密(壓縮)過的圖檔。 …