Fraktály. Geometrie fraktálů

Fraktály jsou objekty, kde každá část je podobná objektu jako celku. To znamená, že vzory celé figury se opakují v každé části, pouze v měřítku menší velikosti. Sněhové vločky jsou příklady fraktálů: každá větev vločky vypadá jako celá vločka.

Existuje oblast matematiky, která se věnuje studiu fraktálů, tzv. Fraktální geometrie. Fraktály tvoří velmi krásné geometrické obrazce a generují vzory, které lze použít v kryptografických systémech - systémech, které kódují hesla. Pomocí fraktálů jsou hesla bezpečnější a těžší je prolomit.

Jedním z prvních matematiků, kteří studovali fraktály, byli Francouzi Benoit Mandelbrot a studie v této oblasti hodně pokročily s dnes dostupnými výpočetními zdroji. Tyto funkce umožňují zvětšit obrázky pro lepší vizualizaci a navíc identifikovat vzory, s nimiž jsou obrázky reprodukovány. U fraktálů generovaných výpočetními metodami je každý bit fraktálu přesně kopií původního obrazu a lze jej získat z specifická rovnice, jak je vidět na obrázcích níže, obě jsou relativní k Mandelbrotovým množinám a jsou napojeny z počítače.


Graf sady Mandelbrot


Graf variace sady Mandelbrot

V přírodě existuje několik příkladů obrazů, které se velmi blíží fraktálům, jako jsou listy kapradiny nebo struktura brokolice. Všimněte si, že každý menší list vypadá hodně jako celý list a na každém malém listu máme struktury, které jsou také velmi podobné těm větším. Tato reprodukce je také viditelná u některých druhů brokolice, zejména u románského typu, jak je vidět na obrázcích níže.

List kapradiny: přírodní fraktál
List kapradiny: přírodní fraktál


Románská brokolice: přírodní fraktál

Je také možné vytvářet fraktály pouze pomocí geometrických zdrojů. Například počínaje trojúhelníkem a jeho rozdělením na další menší trojúhelníky, které jsou si navzájem podobné.


Franciely Guedes
Vystudoval matematiku

Fraktály. Geometrie fraktálů

Fraktály. Geometrie fraktálů

Fraktály jsou objekty, kde každá část je podobná objektu jako celku. To znamená, že vzory celé fi...

read more