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维数分形与分数维
时间:2024-12-23 19:20:55
答案

随着数学进步的脚步,1973年,数学家曼德勃罗(B.B.Mandelbrot)在法兰西学院的讲台上首次阐述了维数分形的概念。他创造的“分形”一词,寓含着不规则与破碎的特性,将研究焦点放在那些非规则几何形态上,因此,分形几何学可以看作是自然界中普遍现象的一种数学描述,被誉为揭示大自然规律的几何学工具。

分形的理论价值和实际应用性迅速吸引了各领域的注意。其中,一个图形的维数可以通过自相似性来测定,如果一个图形由原图缩小为1/a的b个相似部分构成,那么它的维数D可以通过公式D=lgb/lga来计算。以Koch曲线为例,其维数为lg4/lg3,计算结果为1.26185 95071 42914 874...(以3为底4的对数)。同样,柳枝曲线的维数则为lg5/lg3,数值为1.46497 35207 17927 167...(以3为底5的对数)。

这些维数的计算不仅在理论研究中具有重要意义,它们还揭示了自然界中复杂几何形态的深层次数学结构,为科学、工程和艺术等多个领域提供了全新的视角和理解工具。分形理论的发展,无疑丰富了我们对几何学的理解,展示了数学在揭示自然现象中的强大威力。

扩展资料

维度(又称维数)是数学中独立参数的数目。在物理学和哲学的领域内,指独立的时空坐标的数目。我们所居于的时空有四个维(3个空间轴和1个时间轴)。我们周围的空间有3个维(上下,前后,左右)。

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