分形图的分形图
第一,它的实际背景是什么?其次,它的确切定义是什么?
数学家研究分形,试图用数学方法模拟自然界中存在的、科学研究中出现的各种看似不规则的现象。在过去的几十年里,分形在物理学、材料科学、地质勘探,甚至股票价格预测中得到了广泛的应用或密切的关注,一些学科也因分形的引入而获得了新的活力。数学中的分形是抽象的。人们认为是分形的自然界中的具体物体并不是数学家所说的分形,而是不同层次的近似。
1985年,曼德尔布罗获得巴纳德勋章。该奖项专门授予在物理科学或其他自然科学领域做出重大贡献、产生重大影响的人士。在每五年一次的获奖名单中,都有爱因斯坦、费米等一批世界知名的科学家,足见曼德勃罗分形研究在科学中的地位和影响。1995应中国科学界的邀请,曼德尔布罗特访华并发表演讲。
分形图形与普通工程图有很大不同。分形图形一般具有自相似性。也就是说,如果把分形图形的局部放大,连续观察,就会发现细微的结构。如果再放大,更精细的结构又会出现,可谓层出不穷。艺术家在分形图的不同区域涂上不同的颜色,这将是一幅非常美丽的图画。
几乎在Mandelbrot获得巴纳德奖章的同时,来自德国不来梅大学的数学家和计算机专家H.Peotgen和P.Richter在当时最先进的计算机图形工作站上制作了大量的分形图案。j·哈伯德等人还完成了一部名为《混沌》的电脑动画。随后,印有分形的绘本、日历、明信片甚至t恤相继问世。从20世纪80年代中期开始,首先在西方发达国家,然后在中国,分形逐渐成为一个流行词汇,甚至青少年都对电脑上的分形游戏着迷。1992年,中国北京北方工业大学计算机图形学组完成了一部计算机动画电影《相似性》,这部电影主要研究分形图形的相似性。也是中国第一部用计算机数字技术完成的电影,获得了当年电影电视部颁发的科技进步奖。
更多的人对分形着迷,不是因为科学,而是因为分形的美。数学美学一般人很难理解:一大堆数字、公式、符号怎么体现出来?但是,计算机可以使数学的一些固有的美直观地显现出来,并给出它的形式表达。作为一种例子,分形为数学理论和实践中蕴含的美给出了美妙的音符。充分体现了数学科学中简单、和谐、统一的内涵!
一方面,从不把科学内容本身作为主题的艺术创作,也大量引用“动力系统”、“迭代逼近”、“混沌吸引子”等科学术语,然后通过计算机绘图的方式,努力创作出无与伦比的神奇作品。从这个角度来说,可以说艺术家们已经开始在科学领域里漫步了!
而另一方面,总是以严肃表情面对读者的科学作品却一反常态,标题甚至浪漫无比:《分形之美》(1986)和《分形无处不在》(分形随处可见)。《植物的算法美》(1990),...大量展示分形的精美科学挂图,乔装打扮,出现在美术馆的展厅里,接受艺术鉴赏家的评判,科学家从此步入了神圣的艺术殿堂!
分形之美往往是通过计算机处理来表现的。今天,人们可以在互联网上浏览和欣赏各种不同风格的分形作品,其中一些是针对科学研究中要表达的一些特殊对象,而另一些则完全是艺术..网络天地会给你提供很多精彩惊人的分形图,会让你心花怒放,有时会让你眼花缭乱。