The Algorithmic Beauty of Plants

Введение

Книга Пжемыслава Прусинкевича и Аристида Линденмайера "Алгоритмическая красота растений" - книга Пжемыслава Прусинкевича и Аристида Линденмайера. Он примечателен тем, что является первым всеобъемлющим томом о компьютерном моделировании определенных закономерностей в природе, обнаруженных в развитии растений (L-системы). Книга больше не печатается, но доступна бесплатно в Интернете.

Прием

Джордж Клир, рецензируя книгу в Международном журнале общих систем, пишет, что "эта книга, полная красивых картин растений большого разнообразия, является свидетельством гения Аристида Линденмайера, который изобрел в 1968 году системы, которые теперь называются им системы Линденмайера или системы L. Это также свидетельство силы современных компьютерных технологий. Фотографии в книге - это не фотографии настоящих растений. Все они создаются на компьютере с помощью относительно простых алгоритмов, основанных на идее L-систем". Клир продолжает объяснять математику L-систем, включая замену строк символов дополнительными строк в соответствии с правилами производства, добавив, что "высокая вычислительная мощность необходима, поскольку для создания реалистичных форм требуется огромное количество замен и геометрическая интерпретация генерируемых строк требует высокотехнологичной компьютерной графики". Питер Антонелли, рецензируя книгу в SIAM Review, пишет, что она представляет собой "красиво разработанную" книгу для кофейного стола "", резюме школы мысли Линденмайера, объясняя, как алгоритмическая теория языка, как теория грамматики Ноама Чомского, может описать, как повторяющиеся структурные единицы могут организовать себя. Антонелли полагает, что Гете не одобрил бы барьер математики между наблюдателем и наблюдаемым. Карл Никлас, рецензируя книгу в "The Quarterly Review of Biology", пишет, что книга, предназначенная для многих разных аудиторий, "неравномерно успешна" в достижении их. Никлас говорит, что книга понравится тем, кто интересуется, как художники создают "великолепные киберфлоры, которые так реалистично качаются и растут в кино", и тем, кто восхищается симметрией растений. Он более скептически относится к его претензиям на серьезную науку, поскольку книга "не способна просветить своих читателей" о сложности понимания формы растений с точки зрения биологии развития. Поэтому он считает, что книга не достигает цели, ослепительная красота фракталов не доказывает их значимости для биологии.

George Klir, reviewing the book in the International Journal of General Systems, writes that "This book, full of beautiful pictures of plants of great variety, is a testimony of the genius of Aristid Lindenmayer, who invented in 1968 systems that are now named by him Lindenmayer systems or L systems. It is also a testimony of the power of current computer technology. The pictures in the book are not photographs of real plants. They are all generated on the computer by relatively simple algorithms based upon the idea of L systems." Klir goes on to explain the mathematics of L systems, involving replacement of strings of symbols with further strings according to production rules, adding that "high computer power is essential since the generation of realistic forms requires tremendous numbers of replacements and the geometric interpretation of the generated strings requires a highly sophisticated computer graphics". Peter Antonelli, reviewing the book in SIAM Review, writes that it presents a "beautifully designed 'coffee table book'" summary of Lindenmayer's school of thought, explaining how Algorithmic Language Theory, like Noam Chomsky's theory of grammar, can describe how repeated structural units can arrange themselves. Antonelli suggests that Goethe would have disapproved of having the barrier of mathematics between the observer and the observed. Karl Niklas, reviewing the book in The Quarterly Review of Biology, writes that the book, intended for many different audiences, is "unequally successful" in reaching them. Niklas suggests that those who wonder about how graphic artists create "the magnificent cyber floras that sway and grow so realistically in the movies", and those who admire plant symmetry will enjoy the book. He is more skeptical about its claim to serious science as the book "fails to educate its readers" about the challenge of understanding plant form in terms of developmental biology. Therefore he believes the book falls short, the dazzling beauty of fractals not proving their relevance to biology.