數學與自然

2022-06-18 16:30:20 字數 660 閱讀 5193

正態分佈與自然

高爾頓釘板(galton board)

分型與自然

分形幾何學被稱為「大自然的幾何學」。

就像雪花,小的枝一定長在大的枝上,不會憑空出現,也不會不出現;小枝生長的方式與大枝的生長方式完全相同,將小枝放大與大枝作對比,不會有任何區別。

這體現了分型的兩個性質,一是層次間依賴性,二是層次間的自相似性。見右圖。

這種分型結構,在自然界的層次間關係中是廣泛存在的。

蘑菇一定長在樹根旁,樹一定長在沃土上,自然界的這種不同層次間的依賴關係是隨處可見的。

蘑菇的空間分布與樹的空間分布是相似的,自然界的這種不同層次空間分布間的自相似性也是隨處可見的。

分形有幾種型別,可以分別依據表現出的精確自相似性、半自相似性和統計自相似性來定義。簡單的說,分形就是研究無限複雜具備自相似結構的幾何學。

它是大自然複雜表面下的內在數學秩序。

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