Articles

Fraktal Geometri

Umiddelbart Visste Mandelbrot at Han var inne på noe. Han så utvilsomt organiske strukturer i detaljene i denne formen og publiserte raskt sine funn. Denne formen og strukturen, senere Kjent som Mandelbrot-settet, var et ekstraordinært komplekst og vakkert eksempel på Et» fraktal » objekt, fraktal er navnet laget Av Mandelbrot i 1975 for å beskrive slike gjentatte eller selvlignende matematiske mønstre. Men Det var ikke før Hans 1982-bok, The Fractal Geometry Of Nature, At Mandelbrot ville få offentlig oppmerksomhet og utbredt legitimitet. I denne boken fremhevet Mandelbrot de mange forekomstene av fraktale objekter i naturen. Det mest grunnleggende eksempelet han ga var et tre. Hver splittelse i et tre—fra stamme til lem til gren og så videre-var bemerkelsesverdig lik, bemerket han, men med subtile forskjeller som ga økende detalj, kompleksitet og innsikt i treets indre arbeid som helhet. Tro mot sine akademiske røtter, Mandelbrot gikk utover identifisere disse naturlige tilfeller og presenterte lyd matematiske teorier og prinsipper som hans nylig laget «fraktal geometri» var basert.det som dukket opp var en geometri i kosmos—en som brøt Alle Euklidiske lover i den menneskeskapte verden og utsatt til egenskapene til den naturlige verden. Hvis man identifiserte en viktig struktur i naturen, hevdet Mandelbrot, kunne konseptene fraktal geometri brukes til å forstå komponentene og gjøre postulasjoner om hva det vil bli i fremtiden. Denne nye måten å se våre omgivelser, denne nye oppfatningen av virkeligheten, har siden ført til en rekke bemerkelsesverdige funn om naturens og menneskets verdener, og har vist at de ikke er så frakoblet som en gang trodde.

ta biologi, for eksempel. Fraktale mønstre har dukket opp i nesten alle de fysiologiske prosessene i kroppene våre. For aldre, det menneskelige hjerte ble antatt å slå i en vanlig, lineær måte, men nyere studier har vist at den sanne rytmen av et sunt hjerte svinger radikalt i en utpreget fraktal mønster. Blod er også fordelt over hele kroppen på en fraktal måte. Forskere i Toronto bruker ultralydbilder for å identifisere fraktalegenskapene til blodstrømmer i både friske og syke nyrer. Håpet er å måle fraktale dimensjoner av disse blodstrømmene og bruke matematiske modeller for å oppdage kreftcelleformasjoner raskere enn noen gang før. I fraktal tilnærming, vil legene ikke trenger skarpere medisinske bilder eller kraftigere maskiner for å se disse ørsmå pre-cancerous strukturer. Matematikk, snarere enn mikroskoper, vil gi den tidligste deteksjon.Biologi og helsevesen Er bare noen av de nyeste anvendelsene av fraktal geometri. Utviklingen som følge Av Mandelbrot-settet har vært så forskjellige som de forlokkende figurene det genererer. Fractal-baserte antenner som henter det bredeste spekteret av kjente frekvenser, brukes nå i mange trådløse enheter. Grafisk design og bilderedigeringsprogrammer bruker fraktaler til å skape vakkert komplekse landskap og livaktige spesialeffekter. Og fraktale statistiske analyser av skoger kan måle og kvantifisere hvor mye karbondioksid verden trygt kan behandle.I Dag har vi bare skrapet overflaten av hva fraktal geometri kan lære oss. Værmønstre, aksjemarkedsprisvariasjoner og galaksehoper har alle vist seg å være fraktale i naturen, men hva skal vi gjøre med denne innsikten? Hvor vil kaninhullet ta oss? Mulighetene, som Mandelbrot-settet, er uendelige.Benoit Mandelbrot var en intellektuell jack-of-all-trades. Mens Han vil alltid være kjent for sin oppdagelse av fraktal geometri, Mandelbrot bør også bli anerkjent for å bygge bro over gapet mellom kunst og matematikk, og viser at disse to verdener ikke er gjensidig utelukkende. HANS kreative tilnærming til kompleks problemløsning har inspirert kolleger, kolleger og studenter, og innpodet I IBM en sterk tro på kraften i perspektiv. Tiår etter oppdagelsen av Mandelbrot-settet, fortsetter datavisualisering å gi ny og uventet innsikt i noen av verdens vanskeligste problemer ved å endre vårt perspektiv, utfordre våre forutsetninger og avsløre forbindelser som tidligere var usynlige for øyet.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *