分形的五大特征?分形 什么是分形

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一、什么是分形

1、分形,具有以非整数维形式充填空间的形态特征。通常被定义为“一个粗糙或零碎的几何形状,可以分成数个部分,且每一部分都(至少近似地)是整体缩小后的形状”,即具有自相似的性质。分形(Fractal)一词,是芒德勃罗创造出来的,其原意具有不规则、支离破碎等意义。1973年,芒德勃罗(B.B.Mandelbrot)在法兰西学院讲课时,首次提出了分维和分形的设想。

2、分形是一个数学术语,也是一套以分形特征为研究主题的数学理论。分形理论既是非线性科学的前沿和重要分支,又是一门新兴的横断学科,是研究一类现象特征的新的数学分科,相对于其几何形态,它与微分方程与动力系统理论的联系更为显著。分形的自相似特征可以是统计自相似,构成分形也不限于几何形式,时间过程也可以,故而与鞅论关系密切。

二、什么叫分形结构

1、什么叫分形结构呢?举个例子最容易理解这个数学名词:地图上的海岸线就是天然存在的分形的一个佳例:在不同标度上描绘的海岸线图,全部显示出相似的湾、岬分布,每一个湾都有它自己的小湾和小岬,这些小湾和小岬又有更小的湾和岬,以此类推,无穷无尽。用数学家的话来说,它们具有有限的面积,却有无限的周长。日常见到的雪花和云等都具有分形结构。

2、艺术家们开始用“奇怪吸引子”理论和“分形结构”理论解释他们的工作;音乐家将一个优美的旋律看作一个“奇怪吸引子”,可以谱出无限多的乐曲;画家将一个美丽的物体形状(例如人体、花朵)看作一个“奇怪吸引子”——它同样可以组成无限多的美术作品。

三、分形图的定义

1、1973年,曼德布罗特(B.B.Mandelbrot)在法兰西学院讲课时,首次提出了分维和分形几何的设想。分形(Fractal)一词,是曼德布罗特创造出来的,其原意具有不规则、支离破碎等意义,分形几何学是一门以非规则几何形态为研究对象的几何学。由于不规则现象在自然界是普遍存在的,因此分形几何又称为描述大自然的几何学。分形几何建立以后,很快就引起了许多学科的关注,这是由于它不仅在理论上,而且在实用上都具有重要价值。曼德布罗特曾经为分形下过两个定义: Dim(A)>dim(A)

2、的集合A,称为分形集。其中,Dim(A)为集合A的Hausdoff维数(或分维数),dim(A)为其拓扑维数。一般说来,Dim(A)不是整数,而是分数。然而,经过理论和应用的检验,人们发现这两个定义很难包括分形如此丰富的内容。实际上,对于什么是分形,到目前为止还不能给出一个确切的定义,正如生物学中对“生命”也没有严格明确的定义一样,人们通常是列出生命体的一系列特性来加以说明。对分形的定义也可同样的处理。

3、(i)分形集都具有任意小尺度下的比例细节,或者说它具有精细的结构。

4、(ii)分形集不能用传统的几何语言来描述,它既不是满足某些条件的点的轨迹,也不是某些简单方程的解集。

5、(iii)分形集具有某种自相似形式,可能是近似的自相似或者统计的自相似。

6、(iv)一般,分形集的“分形维数”,严格大于它相应的拓扑维数。

7、(v)在大多数令人感兴趣的情形下,分形集由非常简单的方法定义,可能以变换的迭代产生。

四、分形的含义

1、分形,具有以非整数维形式充填空间的形态特征。

2、通常被定义为“一个粗糙或零碎的几何形状,可以分成数个部分,且每一部分都(至少近似地)是整体缩小后的形状”,即具有自相似的性质。分形(Fractal)一词,是芒德勃罗创造出来的,其原意具有不规则、支离破碎等意义。

3、1973年,芒德勃罗(B.B.Mandelbrot)在法兰西学院讲课时,首次提出了分维和分形的设想。分形是一个数学术语,也是一套以分形特征为研究主题的数学理论。分形理论既是非线性科学的前沿和重要分支,又是一门新兴的横断学科。

4、是研究一类现象特征的新的数学分科,相对于其几何形态,它与微分方程与动力系统理论的联系更为显著。分形的自相似特征可以是统计自相似,构成分形也不限于几何形式,时间过程也可以,故而与鞅论关系密切。

5、分形几何是一门以不规则几何形态为研究对象的几何学。由于不规则现象在自然界普遍存在,因此分形几何学又被称为描述大自然的几何学。分形几何学建立以后,很快就引起了各个学科领域的关注。不仅在理论上,而且在实用上分形几何都具有重要价值。

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