Главная > COBPEMEHHAЯ MATEMATИKA. ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ ФРАКТАЛОВ (А. Д. Морозов)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

Фракталы Жюлиа (множества Жюлиа $J(a, b)$ ) можно разделить на два основных класса: 1) связные и 2) вполне несвязные. Во втором случае фрактал состоит из несчетного множества дискретных точек. Классический пример подобного множества – точечное множество Кантора на отрезке $[0,1]$.

Если же фрактал связный, то он состоит из набора линий, иногда – из единственной замкнутой кривой, иногда – это петли внутри петель, внутри петель и т. д., иногда-это дендрит.
Рис. 7.6. Фрактал Мандельброта и множества Жюлиа для указанных точек из множества Мандельброта.

Для фракталов Жюлиа $J(a, b)$ тип зависит от значений параметров $a$ и $b$. Мандельброт нашел множество параметров на плоскости $(a, b)$, для которого фрактал Жюлиа связный. Ключ к построению такого множества дал Жюлиа: надо проверить орбиту, выходящую из начальной точки $x_{0}=a, y_{0}=b$. Если эта орбита уходит на бесконечность, то $J(a, b)$ – несвязный, подобно пыли Кантора. Это дает алгоритм для построения «бифуркационного» множества. Все точки на плоскости $(a, b)$, для которых $J(a, b)$ – связное множество, составляют, так называемое множество Мандельброта. На рис. 7.6 множество Мандельброта – это точки, расположенные в черной области. Это множество симметрично относительно оси $a$. Граница множества Мандельброта представляет собой фрактал Мандельброта, в чем легко убедиться, увеличивая его отдельные фрагменты. Множество Мандельброта напоминает конгломерат фруктов или овощей; иногда его называют «картофельным человеком». Часть, по форме похожая на почку, ограничена кривой, похожей на сердце. Сглаженная (круговая) часть на самом деле является окружностью с центром $(-1,0)$ и радиусом $1 / 4$. Вокруг нее лежит ряд маленьких и крошечных кругов. Более подробные картины показывают, что это явление повторяется при уменьшении масштаба.

На оси $a$ множество Мандельброта описывается одномерным отображением вида (7.4), (7.5). Для такого отображения мы установили явление удвоения периода Фейгенбаума с универсальным масштабированием. Это явление для отображения (7.5) характеризуется бифуркационными значениями $\alpha=3 ; 3.4495 ; 3.5441 ; 3.5644 ; 3.5688 ; \ldots ; 3.5699$. Для отображения (7.4), соответственно, имеем: $a=-0.7500 ;-1.2500 ;-1.3681$; $-1.3940 ;-1.3996 ; \ldots ;-1.4012$. Эти значения соответствуют точкам касания круговых областей, диаметры которых уменьшаются, и их уменьшение определяется постоянной Фейгенбаума. Можно найти подобные области вокруг больших кругов.

Изучая отображение (7.5), мы установили, что для $\alpha \approx 3.83$ существует 3 -цикл. Для фигуры Мандельброта это соответствует островам с $a=-1.75, b=0$. При более детальном рассмотрении эти острова оказываются «континентом» в миниатюре. Мы также можем увидеть подобные острова в окрестности значения, $a=-0.12, b= \pm 0.74$. Они, в свою очередь, соответствуют устойчивому 3 -циклу отображения Жюлиа (7.1).

На рис. 7.6 показаны множества Жюлиа для выделенных точек в множестве Мандельброта.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru