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Introduzione
Che cosa sono i frattali?
Come si realizzano i frattali?
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CARATTERISTICHE

Autosimilarità
Perimetro infinito e area finita
Dimensione non intera
Struttura complessa a tutte le scale di riproduzione
Dinamica caotica

PERSONAGGI

Niels Fabian Helge von Koch
Waclaw Sierpinski
Gaston Maurice Julia
Benoit Mandelbrot

TIPI DI FRATTALI

Curva di von Kock
Triangolo di Sierpinski
Tappeto di Sierpinski
Insieme di Mandelbrot
Insiemi di Julia
Frattali di Newton
Drago frattale
Cattedrale frattale
Icebergs frattali
Alberi frattali
Curva logistica
Nuvole frattali

FRATTALI E REALTA'

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Bibliografia e indirizzi utili


Cattedrale frattale

cattedrale frattale

  Si tratta di ripetere, su scale sempre più piccole, lo stesso schema architettonico.

La cattedrale si ottiene come unione di quattro trasformazioni:

T1 U T2 U T3 U T4
rappresentate a fianco.
Si tratta di trasformazioni lineari (cioè rappresentabili da equazioni di primo grado) contrattive, di rapporto diverso lungo i due assi orizzontale e verticale.
T1  : x' = x / 3; y' = 0.8 * y
T : x' = x / 3 + 1 / 3; y' = y / 5
T3 : x' = x / 3 + 2 / 3; y' = 0.8 * y
T4 : x' = x / 3 + 1 / 3; y' = 0.46 * y + 0.8

Iterando il procedimento si ottengono via via le stesse forme, ogni volta più piccole di un terzo, una dentro l'altra, fino ad ottenere la cattedrale.

schema delle 4 trasformazioni a sinistra
schema delle 4 trasformazioni

Non è affatto necessario partire dai cinque vertici della casetta iniziale, ma si può ottenere lo stesso risultato partendo anche da un solo punto, ad esempio di coordinate (0,0) per arrivare alla stessa forma. Si dice che la cattedrale è un attrattore per il sistema di funzioni iterate considerate.

Questo metodo si applica anche per costruire felci, alberi, montagne eccetera. Il risultato che si ottiene è previsto dal teorema di Renato Cacciopoli, matematico, morto suicida nel 1959 (ricordato nel film "Morte di un matematico napoletano"):

Sia T una trasformazione geometrica (eventualmente ottenuta come composizione di più trasformazioni) contrattiva. Allora, fissata comunque una figura di partenza F0 , la successione delle iterate Fn+1 = T(Fn) costituisce una approssimazione sempre migliore dell'attrattore F=T(F) del processo.

 

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