Кіріспе

жоқ Бенуа Мандельброттың айтуынша, "фрактал – бұл Hausdorff Besicovitch өлшемі топологиялық өлшемнен қатаң түрде жоғарылайтын жиын". Фракталдың төмен немесе жоғары өлшемге ие болуын көрсету үшін, Хаусдорф өлшемі бойынша өсу ретімен реттелген фракталдар тізімі ұсынылған.

Детерминистік фракталдар

Хаусдорф өлшемдері (нақты мәні) Хаусдорф өлшемдері (шамамен) Атауы Сурет Түсіндірмелер Есептелген 0.538 Файгенбаум аттракторы Файгенбаум аттракторы (жебелер арасында қараңыз) – кезеңді екі еселеу шексіз болатын сындық параметр мәнінде логистикалық функцияны тізбектеп қайталау арқылы туындаған нүктелер жиыны. Бұл өлшем кез келген дифференциалданатын және монодальды функция үшін бірдей. 0.6309 Кантор жиыны Әр итерацияда орталық үштен бір бөлігін алып тастау арқылы құрылады. Ешқандай жерде тығыз емес және санаулы емес жиын. 0<D<1 1D жалпыланған симметриялық Кантор жиыны Ұзындығының орталық аралығын әрбір қалған аралықтан n-ші итерацияда алып тастау арқылы құрылады. Әдеттегі ортаңғы үштен бір бөлігін алып тастау Кантор жиынын тудырады. 0 мен 1 арасындағы мәнді өзгерту кез келген фракталдық өлшемді береді. 0.6942 (1/4, 1/2) асимметриялық Кантор жиыны Әр итерацияда екінші тоқсанды алып тастау арқылы құрылған. (алтын қатынас). 0.69897 Ондық цифрлары жұп сандар Кантор жиынына ұқсас. 0.88137 Фибоначчи гамильтонианының спектрі Фибоначчи гамильтонианының спектрін зерттеу үлкен байланыс режиміндегі фракталдық өлшемінің жоғарғы және төменгі шектерін көрсетеді. Бұл шекаралар спектрдің нақты тұрақтыға жақындасатынын көрсетеді. 1 Смит–Вольтерра–Кантор жиыны n-ші итерациядағы әрбір қалған аралықтан орталық аралықты алып тастау арқылы құрылады. Ешқандай жерде тығыз емес, бірақ Лебег өлшемі бар. 1 Такаги немесе Бланкманж қисығы Бірлік аралығында анықталған , мұндағы үшбұрышты толқын функциясы. Мандельброттың анықтамасы бойынша фрактал емес, себебі оның топологиялық өлшемі де Такахи Ландсберг қисығының ерекше жағдайы: Хаусдорф өлшеміне тең (Мандельброттың Хантынан келтірген). 1.0812 Джулия жиыны z² + 1/4 f(z) = z² + 1/4 функциясының Джулия жиыны. Есептелген. 1.12915 Госпер аралының контуры Мандельброт (1977) қолданған термин. Госпер аралы Госпер қисығының шегі болып табылады. Өлшенген (қобдиша санау). 1.2 Дендриттік Джулия жиыны f(z) = z² + i Джулия жиыны. 1.2083 Фибоначчи сөзінің фракталы 60° Фибоначчи сөзінен құрастырылған. Стандартты Фибоначчи сөз фракталын да қараңыз. (алтын қатынас). 1.2108 Емді қос айдаһардың шекарасы Жазықтықтағы алты 2 rep плиткасының бірі (екі бірдей өлшемдегі көшірмелерімен плиткалана алады). 1.26 Хенон картасы Канондық Хенон картасы (параметрлері a = 1.4 және b = 0.3) 1.261 ± 0.003 Хаусдорф өлшеміне ие. Әртүрлі параметрлер әртүрлі өлшемдер береді. 1.2619 Трифлейк Үш қарға қарсы қар ұсақтары, қарға қарсы қар ұсақтарының арасында Кох қар ұсақтары пайда болады. 1.2619 Кох қисығы 3 Кох қисығы Кох қар жапырағын немесе қарға қарсы қар жапырағын құрайды. 1.2619 Тердрагон қисығының шекарасы L жүйесі: дракон қисығына ұқсас, бұрыш = 30°. Фаджфлейк үшбұрышта орналасқан 3 бастапқы сегментке негізделген. 1.2619 2D Кантор шаңы Кантор жиынының 2 өлшемдегі нұсқасы. 1.2619 2D L жүйесінің тармағы 1/3 масштабталған 4 жаңа бөлігі бар L жүйесінің тармақтану үлгісі. Нақты өзіндік ұқсастық орнына статистикалық түрде үлгіні құру фракталдық өлшемді береді. 1.2683 Джулия жиыны z² – 1 f(z) = z² Джулия жиыны. 1.328 5 шеңбердің инверсиялық фракталы 5 өзара тиісті шеңберге қатысты итеративті инверсиялар арқылы туындаған шекті жиынтық (қызыл). Сондай-ақ Аполлонийлік қаптама. 1.36521 Квадраттық фон Кох аралы, 1-түрлі қисық генератор ретінде қолданылады Сондай-ақ Минковский шұжығы деп аталады. 1.3934 Дуади қоян f(z) = 0.123 + 0.745i Джулия жиыны. 1.5000 Квадраттық фон Кох қисығы (тип 2) Сондай-ақ "Минковский шұжығы" деп аталады. 1.5236 Аждаһа қисығының шекарасы cf. Чанг және Чжан. 1.6309 Сиерпинский алтыбұрышы Сиерпинский кілемшесінің үлгісі бойынша алтыбұрышты торда салынған, 1/3 қатынасымен 6 ұқсастықпен. Кох қар ұсақтары барлық масштабтарда кездеседі. 1.6379 Фибоначчи сөз фракталы Фибоначчи сөзіне (немесе Қоян тізбегіне) негізделген фрактал, Слоан A005614. Сурет: 23 қадамнан кейінгі фрактал қисығы (F23 = 28657 сегмент). (алтын қатынас). 1.6402 IFS аттракторы, 1/3, 1/2 және 2/3 қатынасымен 3 ұқсастықпен Ашық жиынтық шарты орындалса, қатынастары , болатын ұқсастықтардан тұратын итеративті функция жүйесінің аттракторы Хаусдорф өлшеміне ие, Евклидтің ықшамдалу коэффициентінің итерациялық функциясымен сәйкес келетін теңдеудің шешімі: 1.6990 50 сегменттік квадрикалық фрактал (1/10 масштабтау ережесі) 50 сегменттік генераторды (ішкі көріністі қараңыз) әр итерация үшін 1/10 масштабтау арқылы құрылған және алдыңғы құрылымның әрбір сегментін генератордың масштабталған көшірмесімен алмастыру. Көрсетілген құрылым 4 генератор бірліктерінен тұрады және 3 рет итерацияланған. Теориялық құрылымның фракталдық өлшемі: log 50/log 10 = 1.6990. ImageJ арқылы жасалған суреттер. 1.7227 Желперіш фракталы Конвейннің Желперіш плиткасымен құрылған. 1.7712 Сфинкс фракталы Сфинкс гексамонды плиткасымен құрылған, 9 суб-сфинкстің екеуі алынған. 1.7712 Гексафлейк Шекарасы фон Кох флейкі және шексіз Кох қар ұсақтарын (қара немесе ақ) қамтиды. 1.7712 Fractal H I де Ривера Бірлік шаршыдан бастап оның өлшемдерін үш тең бөлікке бөліп, 9 өзіне ұқсас шаршыны құру, алғашқы шаршы, екі ортаңғы шаршы (орталық шаршыдан жоғары және төмендегі) әрбір жойылмаған жеті шаршыда процесс қайталанады, сондықтан ол шексіз жалғасады. 1.7848 Фон Кох қисығы 85° 0 мен 90° арасында таңдалған бұрышпен фон Кох қисығын жалпылау. Фракталдық өлшем содан кейін 1.8272 Өзіне ұқсас фракталдық жиын Төртбұрышқа негізделген итеративті құрылған. Оның Хаусдорф өлшемі 1.8928 Сиерпинский кілемі Менгер губкасының әр беті Сиерпинский кілемі, сондай-ақ 3D квадраттық Кох бетінің (тип 1) төменгі беті. 1.8928 3D Кантор шаңы Кантор жиынының 3 өлшемдегі нұсқасы. Фон Кох қисығы мен Кантор жиынының декарты көбейтіндісі Жалпылау: Егер F×G екі фракталдық жиын F және G-нің декарты көбейтіндісі болса, онда 2 Мандельброт жиынының шекарасы Шекара және жиынның өзі бірдей Хаусдорф өлшеміне ие. 2 Джулия жиыны c-ның белгілі бір мәндері үшін (Мандельброт жиынының шекарасына жататын c-ны қоса алғанда) Джулия жиыны 2 өлшемді. 2 Аждаһа қисығы Оның шекарасының фракталдық өлшемі 1.5236270862. 2 Тердрагон қисығы L жүйесі: F → F + F – F, бұрыш = 120°. 2 Госпер қисығы Оның шекарасы Госпер аралы. 2 Кох қар ұсақтарын толтыратын қисық 1982 жылы Мандельброт ұсынған, ол Кох қар ұсақтарын толтырады. Ол 1/3 қатынасымен 7 ұқсастыққа және 6 ұқсастыққа негізделген. 2 Сиерпинский тетраэдрі Әр тетраэдр 4 тетраэдрмен ауыстырылады. 2 H фракталы орталыққа орналасқан Мандельброт ағашына ұқсас. Пифагор ағашы (фрактал) орталыққа орналасқан әрбір шаршы 2 шаршыны 1/3 коэффициентімен азайтумен тудырады. 2 2D грек кресті фракталы Әр сегмент 4 сегменттен тұратын крестпен ауыстырылады. Өлшенген 2.01 ± 0.01 Рёсслер аттракторы Рёсслер аттракторының фракталдық өлшемі 2-ден сәл жоғары. a = 0.1, b = 0.1 және c = 14 үшін ол 2.01 мен 2.02 арасында бағаланған. Өлшенген 2.06 ± 0.01 Лоренц аттракторы Параметрлер үшін, = 16 және МакГиннес (1983) 2<D<2.3 Пирамида беті әрбір үшбұрыш 6 үшбұрышпен ауыстырылады, олардың 4 бірдей үшбұрышы пирамидаға негізделген ромб құрайды және қалған екеуі пирамида үшбұрыштарына қатысты жазық болып қалады. Өлшем параметр болып табылады, 2.3-тен жоғары мәндерде өзіндік қиылыс пайда болады. 2.3219 Фракталдық пирамида Әрбір шаршы пирамидасы жартылай өлшемдегі 5 шаршы пирамидамен ауыстырылады. (Сиерпинский тетраэдрінен өзгеше, ол әрбір үшбұрышты пирамиданы 4 жартылай өлшемдегі үшбұрышты пирамидамен ауыстырады). 2.3296 Додекаэдр фракталы

Кездейсоқ және табиғи фракталдар

Хаусдорф өлшемдері (нақты мәні) Хаусдорф өлшемдері (шамамен) Атауы Суреттеме Ескертулер 1/2 0.5 Винер процесінің нөлдері Винер процесінің нөлдері (Броун қозғалысы) – Лэбесг өлшемі 0-ге тең, еш жерде тығыз емес жиынтық және фракталдық құрылымы бар. Шешімі, мұнда және 0.7499 кездейсоқ Кантор жиынының 50% 30% Жалпылау: әрбір итерацияда сол жақ интервалдың ұзындығы кездейсоқ айнымалы арқылы анықталады, бұл бастапқы интервал ұзындығының белгілі бір пайызын құрайды. Оң жақ интервал үшін де солай, кездейсоқ айнымалымен. Оның Хаусдорф өлшемдері келесі теңдікті қанағаттандырады: (мұнда – күтілетін мән). Олстер университетінде және Дублиндегі Тринити колледжінің теориялық физика студенттері С. Хутцлердің жетекшілігімен жүргізілді. Ирландияның тіректі батыс жағалауының (фракталдық өлшемі шамамен 1.26) және тегіс шығыс жағалауының (фракталдық өлшемі 1.10) арасындағы айқын айырмашылықтарға назар аударыңыз. 1.2619 Кездейсоқ бағыттағы Кох қисығы Әрбір итерацияда, бұрыштың үстіне немесе астына теңқабырлы үшбұрышты орналастыру арқылы, өлшемге әсер етпейтін кездейсоқ элемент енгізіледі. 1.333 2D полимері 2D-дегі Браун қозғалысына ұқсас, бірақ өзімен-өзі қиыспайды. 1.333 2D-дегі перколяция фронты, 2D-дегі коррозия фронты Перколяцияның инвазия фронтының (жетімді периметр) фракталдық өлшемі, перколяция шегінде (59.3%). Бұл тоқтатылған коррозия фронтының фракталдық өлшемі де. 1.55 Өзін-өзі болдырмайтын кездейсоқ жүріс Квадрат тордағы кездейсоқ жүріс, бір орынға екі рет барудан аулақ болады, соқыр дақтардан аулақ болу үшін «кері қайту» әдісі қолданылады. 1.66 3D полимері Кубтық тордағы Браун қозғалысына ұқсас, бірақ өзімен-өзі қиыспайды. немесе Шрамм-Лоевнер эволюциясы. 1.8958 2D перколяция кластері Квадрат торда, сайттың перколяция шегінен (59.3%) төмен инвазия кластері бойынша перколяцияның фракталдық өлшемі 91/48-ге тең. Бұл шектен асып кеткен жағдайда кластер шексіз болады және 91/48 «ашық орындардың» фракталдық өлшеміне айналады. 2 Браун қозғалысы немесе кездейсоқ жүріс. Хаусдорф өлшемдері 2D, 3D және одан жоғары өлшемдерде 2-ге тең (К. Фальконер «Фрактал жиынтықтарының геометриясы»). 2005 жылғы Слоан цифрлық аспан зерттеуінің нәтижелері бойынша галактика шоғырларының таралуы шамамен 2-ге тең. 2.5 Қиратылған қағаз шарлары Бір типті қағаздан жасалған және бірдей көлбеулік қатынасы бар (мысалы, ISO 216 A сериясындағы әртүрлі өлшемдер) әртүрлі өлшемдегі парақтарды қирату кезінде алынған шарлардың диаметрі 2 мен 3 арасындағы бөлшек көрсеткіш дәрежесіне көтерілгенде, шарлар жасалған парақтардың ауданына пропорционалды болады. Барлық өлшемдерде жиырылу пайда болады (динамикалық жүйелердегі универсалдылықты қараңыз). 2.50 3D DLA кластері 3 өлшемде диффузиялық шектелген агрегация арқылы қалыптасқан кластерлердің фракталдық өлшемі шамамен 2.50-ге тең. 2.8-ге жуық өлшенген Адам миының беті Сегменттелген үш өлшемді жоғары ажыратылатын магниттік-резонанстық бейнелермен өлшенді. Мөлшерленді және есептелді. 2.8-ге жуық Гүлді көкбас Сан Хун Ким тікелей сканерлеу әдісін және гүлді көкбастың қимасының математикалық талдауын қолданып, оның фракталдық өлшемі шамамен 2.8-ге тең деген қорытынды жасады.