Articles

fraktální geometrie

okamžitě Mandelbrot věděl, že je na něčem. V detailech tohoto tvaru viděl nepochybně organické struktury a rychle publikoval svá zjištění. Tento tvar a strukturu, později známý jako Mandelbrot set, bylo mimořádně složité a krásné příklad „fraktální“ objekt, fractal je název vytvořen Mandelbrot v roce 1975 popsat jako opakující se nebo self-podobné matematické vzorce. Ale až do jeho knihy z roku 1982, fraktální geometrie přírody, se Mandelbrotovi dostalo pozornosti veřejnosti a široké legitimity. V této knize Mandelbrot zdůraznil mnoho výskytů fraktálních objektů v přírodě. Nejzákladnějším příkladem, který dal, byl strom. Každý rozkol v strom—z trupu na končetiny na větev a tak dále—byla velmi podobná, on poznamenal, ještě s jemné rozdíly, že za předpokladu, rostoucí detail, komplexnost a vhled do vnitřního fungování stromu jako celku. Věrný svým akademickým kořenům, Mandelbrot šel nad rámec identifikace těchto přirozených instancí a představil zvukové matematické teorie a principy, na nichž byla založena jeho nově vytvořená „fraktální geometrie“.

to, co se objevilo, byla geometrie vesmíru—ta, která porušila všechny euklidovské zákony světa vytvořeného člověkem a odložila se na vlastnosti přírodního světa. Pokud jeden identifikovány základní struktury v přírodě, Mandelbrot tvrdil, pojmy fraktální geometrie by mohly být použity k pochopit jeho součásti a ujistěte se postulations o tom, co se stane v budoucnosti. Tento nový způsob prohlížení našem okolí, nové vnímání reality, od té doby vedl řadu pozoruhodných objevů o svět přírody a člověka, a ukázal, že nejsou tak odpojen, jak se kdysi myslelo.

Vezměte si například biologii. Fraktální vzory se objevily téměř ve všech fyziologických procesech v našem těle. Po věky se věřilo, že lidské srdce bije pravidelně, lineárním způsobem, ale nedávné studie ukázaly, že skutečný rytmus zdravého srdce radikálně kolísá ve výrazně fraktálním vzoru. Krev je také distribuována po celém těle fraktálním způsobem. Vědci v Torontu používají ultrazvukové zobrazování k identifikaci fraktálních charakteristik průtoku krve ve zdravých i nemocných ledvinách. Doufáme, že změříme fraktální rozměry těchto krevních toků a použijeme matematické modely k detekci rakovinných buněčných formací dříve než kdykoli předtím. Ve fraktálním přístupu nebudou lékaři potřebovat ostřejší lékařské obrazy ani výkonnější stroje, aby viděli tyto nepatrné prekancerózní struktury. Matematika, spíše než mikroskopy, poskytne nejdříve detekci.

biologie a zdravotnictví jsou jen některé z nejnovějších aplikací fraktální geometrie. Vývoj vyplývající ze sady Mandelbrot byl stejně rozmanitý jako svůdné tvary, které vytváří. Fraktální antény, které zachycují nejširší rozsah známých frekvencí, se nyní používají v mnoha bezdrátových zařízeních. Programy grafického designu a úpravy obrázků používají fraktály k vytváření krásně složitých krajin a speciálních efektů podobných životu. A fraktální statistické analýzy lesů mohou měřit a kvantifikovat, kolik oxidu uhličitého může svět bezpečně zpracovat.

Dnes jsme pouze poškrábali povrch toho, co nás může fraktální geometrie naučit. Vzorce počasí, kolísání cen na akciovém trhu a shluky galaxií se ukázaly jako fraktální povahy, ale co budeme dělat s tímto vhledem? Kam nás králičí nora zavede? Možnosti, stejně jako Mandelbrotova Sada, jsou nekonečné.

Benoit Mandelbrot byl intelektuální jack-of-all-trades. Zatímco on bude vždy známý pro jeho objevení fraktální geometrie, Mandelbrot by také být uznána pro překlenutí propasti mezi uměním a matematikou, a ukazuje, že tyto dva světy se vzájemně nevylučují. Jeho kreativní přístup ke komplexnímu řešení problémů inspiroval kolegy, kolegy i studenty a vštípil IBM silnou víru v sílu perspektivy. Desetiletí po jeho objevu Mandelbrot set, vizualizace dat i nadále poskytovat čerstvé a nečekané pohledy do některé ze světově nejvíce složitých problémů, tím, že změní náš pohled, naše náročné představy a odhaluje spojení dříve neviditelné pro oko.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *