360 likes | 941 Views
Fraktali. Matej Radović. Što su fraktali?. Fraktali su slike nastale uzastopnim ponavljanjem neke matematičke funkcije, odnosno ponavljanjem određenog geometrijskog postupka.
E N D
Fraktali Matej Radović
Što su fraktali? • Fraktali su slike nastale uzastopnim ponavljanjem neke matematičke funkcije, odnosno ponavljanjem određenog geometrijskog postupka. • Fraktale je moguće uvećavati beskonačno mnogo, a da se pri svakom novom povećanju vide neki detalji koji prije povećanja nisu bili vidljivi, i da količina novih detalja uvijek bude otprilike jednaka
Kochova krivulja • Jedna od prvih opisanih fraktalnih krivulja, predstavljena od strane švedskog matematičara Nielsa Fabiana Helge von Kocha 1904. godine. • Ovu krivulju se često koristi kao reprezentativan primjer. • Osim Kochove krivulje postoji i Kochova pahuljica. Razlika između krivulje i pahuljice je u tome što krivulja počinje dužinom, a pahuljica jednakostraničnim trokutom.
Trokut Sierpińskog • Fraktalkojeg je 1915. godine opisao poljski matematičar Wacław Franciszek Sierpiński.
Fraktalna dimenzija • Nakon velikog broja iteracija možemo vidjeti da duljina Kochove krivulje teži u beskonačnost kad broj iteracija teži u beskonačnost. No, cijela ta duljina je i dalje na istoj površini, samo je "zgužvana". Stupanj te "zgužvanosti" možemo vidjeti iz fraktalne dimenzije. Drugim riječima, ona nam daje uvid u to u kojoj mjeri neki fraktal zauzima ravninu (ili općenito n-dimenzionalni prostor u kojem se nalazi). Tako Kochova krivulja ima fraktalnu dimenziju približno 1.2619, a tepih Sierpińskog približno 1.8928. Iz vrijednosti, kao i iz slika, može se vidjeti da je tepih Sierpińskog "gušći", "načičkaniji" od Kochove krivulje, odnosno ispunjava veći dio ravnine.
Podjela • Po stupnju sličnosti: -potpuno samoslični fraktali (trokut Sierpińskog, Kochova krivulja, Hilbertova krivulja, Cantorov skup) -kvazi samoslični fraktali (Mandelbrotov i Julijev skup) -statički samoslični (Perlinov šum)
Primjena • U računalnoj grafici (stvara terena, posebice planina) • Kreiranje raznolikog raslinja (grmlje, drveće, busenje trave) • Kompresija podataka, predviđanje potresa, slaganje snopova optičkih vlakana, oponašanje rada neuronske mreže za razvoj umjetne inteligencije itd.
Fraktali u prirodi • Mogućnost primjene fraktala leži u činjenici da mnogi od njih sliče prirodnim pojavama. Često se kao primjer spominje posebna vrsta brokule te paprat. Med kristalizira u fraktalne oblike, a drveće je, kao i paprat, po svojoj prirodi fraktalnih svojstava (deblo se grana na grane koje se granaju na grančice...). Zapravo, na neki je način gotovo cijeli svijet sačinjen od fraktalnih oblika. • Mandelbrotov primjer sa obalom