Смекни!
smekni.com

Автор Рыбаков Д. А (стр. 5 из 5)

Другие подходы к измерению размерности.

Существует зависимость поведения некоторых объектов от размерности пространства в котором они определены. Этот принцип является еще одним подходом к измерению размерности в пространстве, определяемым фракталом.

Таким примером может служить случайное броуновское движение. Можно рассмотреть броуновское движение внутри фрактала и посчитать зависимость расстояния до центра от времени.[12] В работе профессора Шломо анализируется подобное движение в клеточной 2х мерной модели фрактала и возможные экспоненты для разных величин.

Можно отметить, что одним из таких интуитивно понятнях процессов является расширение шара. Если определить понятие шара в простантве, определенным фракталом, то можно посмотреть зависимость его объема от радиуса и тем самым вычислить степенные показатели этого расширения. То же самое можно проделать и с площадью шара. Можно отслеживать соотношения периметра и площади.[feder]

Гармоническая мера

При описании физических явлений бывает важно знать, эффективную площадь взаимодействия объекта со средой. Если объект фрактальный, то площадь как таковая не существует. Для такого описания существует так называемая гармоническая мера – распределение вероятности того, что частица, начав движение с бесконечности каснется определенной области объекта. [8] Эта мера моделируется с помощью компьютера.

Существует проблема выбора траектории движения частиц. При разных траекториях мера может получиться разной. Так, если траектория будет изломана определенным образом, то у частиц будет больше шансов достичь малодоступные участки фрактала.

Физический смысл фрактальных величин

Для физических процессов зачастую важны такие показатели, как площадь взаимодействия. Например, при горении бензиновой смеси в двигателе внутреннего сгорания смесь поступяющая в двигатель представлена в виде набора капелек и струек безнзина разной величины.

Большинсто описаний используют усредненное описание смеси. Скажем соотношение обема топлива к объему цилиндра ничего не говорит о пространственном распределении смеси. Она может быть одиникова как для пара, так и для небольшой лужицы бензина, находящейся на дне цилиндра. То есть информация об площади взаимодействия смеси с возухом напрямую не используется.

С другой стороны, стоит вопрос какова же эта площадь, если распределение напоминает собой стохастический фрактал? Величина площади, как таковая не существует, так как она сильно зависит от точности измерения, как в случае береговой линии. Вместо площади можно измерить различные фрактальные величины. Экспериментально можно выяснить для какой размерности эффективность горения смеси максимальна. И исходя из этого строить теорию, которая будет обладать предсказатеьлной силой.

Подобные рассуждения могут возникнуть при исследовании искрового заряда. На момент описания реферата почти все подходы к описанию разряда носят интегральный, усредняющий характер. Искровые разряды зачастую изломаны и ветвятся. Если какие-то параметры зависят от длины искры или молнии, то они могут быть вычислены через фрактальные характеристики форм каналов. На момент написания реферата подобных данных не было представлено в литературе.
Литература

[1] HAHN H. The crisis in intuition. The world of mathematics, Newman, Vol. III. New York; Simon & Schuster, 1956-1976. (Перевод с немецкого)[190]

[2] GARDNER, M. In which «monster» curves force redefinition of the word «curve». Scientific American. 1976, 235 (выпуск за декабрь), 124-133. [163]

[3] Полани М. Личностное знание М. 1985

[4] Метафизика Фрактала М 1996

[5]Циллис К. Об измерении фрактальных размерностей по физи­ческим свойствам. // В сб. статей «Фракталы в физике». — М.: Мир, 1988.[68]

[6] Р.М Кроновер. Фракталы и хаос в динамических системах. М.2000

[7] С.В.Божокин, Д.А.Паршин Фракталы и мультифракталы. М.2001

[8] Е.Федер. Фраталы. М.1991

[9] Электронная сетевая энциклопедия «Википедия». http://ru.wikipedia.org

[10] Б.Мадельброт Фрактальная геометрия природы. М. 2002

[11] R.F. Voss, Random Fractals : Characterization and Measurement, Scaling Phenomena is Disordered Systems, Plenum Press, New York 1985. [45]

[12] Topological properties of percolation clusters S. Havlin, R. Nossal

J. Phys. A 17, L427 (1984)

[DA1]перефраз