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分形/簡介

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分形
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書籍描述

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在這裡你可以找到繪製分形和一些相關技術的演算法和原始碼示例,例如:

  • 製作影像
  • 數值和符號計算

建議使用跨平臺、開源和免費工具。

對程式/演算法進行良好的描述,包括:

  • 正式描述(嚴格定義)和非正式描述
  • 方程
  • 影像(如果可能的話,在影像中添加註釋:EXIF,…)
  • 虛擬碼
  • 多種程式語言的程式碼。

程式的質量取決於其文件。

嘗試將計算引數與建立影像分離(單一職責原則)

這可能會減慢程式速度,但它使演算法更容易理解。

如果可能的話,製作單檔案程式,或可以在其他程式中使用的過程。

如果你認為資訊已經過時,那麼你可以更新它!


研究分形有幾個動機。在進入任何關於潛在動機的討論之前,最好先定義(粗略地!)什麼東西可以被稱作分形。許多文字、人物——可以說,思想流派——對分形究竟是什麼存在細微的分歧。本教材不會討論這個問題,但我在這裡列出了幾種可能的定義,讓你對分形及其行為有一個瞭解。

  1. 一個可以在無限解析度下觀察而不會損失細節的集合。
    • 你永遠無法足夠地放大來停止看到模式。
  2. 一個自我相似的集合,或表現出自我相似性的集合。
    • 你可以在較小的區域中看到較大模式的一部分的小副本。
  3. 一個可以根據一個簡單的規則進行無限次迭代而幾何構造的集合。
    • 有一個過程可以對一個簡單集合[為了簡便起見,讀作形狀]進行無限次的迭代來建立一個分形集合。

順便說一下,大多數有趣的分形都具有上述一個或多個性質,以及其他密切相關的性質。

前面描述的動機數量不勝列舉,但基本上歸結為兩個主要的主題,具體取決於你對數學世界的理解方式;它們被研究是因為它們的適用性和優雅性。純粹的數學家努力尋找更美麗的數學結構,並使用分析技術來描述它們的“良好”行為和外觀,而那些更偏向應用的數學家(不僅僅是數學家——還有統計學家和物理學家;最近還有化學家)則欣賞分形能夠很好地描述某些特別難以建模的過程的方式。分形的存在本身證明了數學界這兩個主要流派是多麼具有諷刺意味——請參閱維基百科中的純數學應用數學

另一個(不太嚴格的)主題是“分形作為藝術物件”。探索分形所包含的無限視覺世界本身就是一個非常令人愉快的活動。尋找有趣的分形、在其中構建令人愉快的特徵,以及對它們進行著色和/或陰影處理——以及分享搜尋結果——對於許多人來說都是一種非常有益的活動。

本教材的目的是將上述定義構建成對分形幾何世界的非正式、簡短的介紹,並激發進一步的研究,無論你的興趣是純粹的、應用的還是娛樂性的。技術問題將在有限的細節中進行處理,但該主題的機制和更有趣的行為將被更深入地研究。對於這些問題,我們的意圖是在一系列附錄中將它們與主文分開處理,以便將資訊提供給那些希望使用它的人,但不會讓非專業的讀者感到困惑。

分形型別

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