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分形/简介

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分形
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书籍描述

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在这里你可以找到绘制分形和一些相关技术的算法和源代码示例,例如:

  • 制作图像
  • 数值和符号计算

建议使用跨平台、开源和免费工具。

对程序/算法进行良好的描述,包括:

  • 正式描述(严格定义)和非正式描述
  • 方程
  • 图像(如果可能的话,在图像中添加注释:EXIF,…)
  • 伪代码
  • 多种编程语言的代码。

程序的质量取决于其文档。

尝试将计算参数与创建图像分离(单一职责原则)

这可能会减慢程序速度,但它使算法更容易理解。

如果可能的话,制作单文件程序,或可以在其他程序中使用的过程。

如果你认为信息已经过时,那么你可以更新它!


研究分形有几个动机。在进入任何关于潜在动机的讨论之前,最好先定义(粗略地!)什么东西可以被称作分形。许多文本、人物——可以说,思想流派——对分形究竟是什么存在细微的分歧。本教材不会讨论这个问题,但我在这里列出了几种可能的定义,让你对分形及其行为有一个了解。

  1. 一个可以在无限分辨率下观察而不会损失细节的集合。
    • 你永远无法足够地放大来停止看到模式。
  2. 一个自我相似的集合,或表现出自我相似性的集合。
    • 你可以在较小的区域中看到较大模式的一部分的小副本。
  3. 一个可以根据一个简单的规则进行无限次迭代而几何构造的集合。
    • 有一个过程可以对一个简单集合[为了简便起见,读作形状]进行无限次的迭代来创建一个分形集合。

顺便说一下,大多数有趣的分形都具有上述一个或多个性质,以及其他密切相关的性质。

前面描述的动机数量不胜枚举,但基本上归结为两个主要的主题,具体取决于你对数学世界的理解方式;它们被研究是因为它们的适用性和优雅性。纯粹的数学家努力寻找更美丽的数学结构,并使用分析技术来描述它们的“良好”行为和外观,而那些更偏向应用的数学家(不仅仅是数学家——还有统计学家和物理学家;最近还有化学家)则欣赏分形能够很好地描述某些特别难以建模的过程的方式。分形的存在本身证明了数学界这两个主要流派是多么具有讽刺意味——请参阅维基百科中的纯数学应用数学

另一个(不太严格的)主题是“分形作为艺术对象”。探索分形所包含的无限视觉世界本身就是一个非常令人愉快的活动。寻找有趣的分形、在其中构建令人愉快的特征,以及对它们进行着色和/或阴影处理——以及分享搜索结果——对于许多人来说都是一种非常有益的活动。

本教材的目的是将上述定义构建成对分形几何世界的非正式、简短的介绍,并激发进一步的研究,无论你的兴趣是纯粹的、应用的还是娱乐性的。技术问题将在有限的细节中进行处理,但该主题的机制和更有趣的行为将被更深入地研究。对于这些问题,我们的意图是在一系列附录中将它们与主文分开处理,以便将信息提供给那些希望使用它的人,但不会让非专业的读者感到困惑。

分形类型

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