n플레이크

n-flake

n-플레이크, 폴리플레이크 또는 시에르핀스키 n-곤[1]: 1 n-곤에서 시작하는 프랙탈이다.이 n-곤은 축척된 폴리곤이 정점에 배치되고 경우에 따라서는 중심에 배치되도록 작은 n-곤의 플레이크로 대체됩니다.이 과정은 반복되어 프랙탈이 됩니다.일반적으로 n-gon이 서로 접촉해야 하지만 겹치지 않아야 한다는 제약도 있습니다.

2차원

n-flake의 가장 일반적인 종류는 2차원(위상 차원)이며 다각형으로 구성됩니다.가장 일반적인 네 가지 특수 케이스는 삼각형, 정사각형, 펜타곤 및 육각형으로 구성되지만 모든 [1]: 2 폴리곤으로 확장할 수 있습니다.그 경계는 n-곤에 따라 다양한 유형의 폰 코흐 곡선이며, 그 안에는 무한히 많은 코흐 곡선이 포함되어 있다.프랙탈은 0의 면적을 차지하지만 둘레는 무한하다.

n-플레이크에 대한 스케일 계수 r의 공식은 다음과 같다.[2]

여기서 코사인은 라디안으로 평가되며, n은 n-곤의 변의 수입니다.n-flakeHausdorff 치수는 log m log \ \ textstyle \ \ m { \ r}입니다.여기서 m은 각 플레이크의 폴리곤 수이고 r은 스케일 팩터입니다.

시에르핀스키 삼각형

Sierpinski 삼각형은 세 개의 삼각형으로 이루어진 연속된 플레이크로 형성된 n-플레이크입니다.각 플레이크는 치환된 삼각형의 각 모서리에 1/2 크기의 삼각형을 배치하여 형성됩니다.Hausdorff 치수는 log "( ) log"() \ \ \ ( 3 ) { \ ( 2 )} 1 1.585 입니다. ( ) log ( )\ \ { ( 3 ) } { \ ( 2 )}는 각 반복에 1/2 스케일링된 삼각형이 3개 있기 때문에 취득됩니다.

빅섹 프랙탈

빅섹 프랙탈의 다섯 번째 반복은

만약 시에르핀스키 4-곤이 주어진 정의로부터 구성된다면, 스케일 팩터는 1/2이고 프랙탈은 단순히 정사각형일 것이다.더 흥미로운 대안으로, 좀처럼 쿼드플레이크라고 불리지 않는 Vicsek 프랙탈은 1/3로 축척된 5개의 정사각형 플레이크로 형성됩니다.각 플레이크는 각 모서리에 축척된 정사각형을 배치하고 중앙에 1개 또는 정사각형의 양쪽에 1개 배치하여 형성된다.Hausdorff 치수는 log" ( ) log" () \ \\ ( 5 ) { \ ( 3 )} 1 1.4650 입니다."( ) "( )\\{ ( 5 ) } { \ ( 3 )}는 각 반복마다 1/3 크기의 정사각형이 5개 있기 때문에 얻을 수 있습니다.Vicsek 프랙탈의 경계는 유형 1 2차 코흐 곡선입니다.

펜타플레이크

펜타플레이크 경계 확대

펜타플레이크 또는 시에르핀스키 오각형은 6개의 정규 펜타곤의 [3]연속된 플레이크로 형성됩니다.각 플레이크는 각 모서리에 오각형, 중앙에 하나씩 배치하여 형성됩니다.Hausdorff 치수는 ( ) ( + ) { \ { log ( 6 )} { \ ( + \ )} 1 1 . 8617 입니다. + \ \ 1 + { 1 + { \ 5 { 5 } { rt 5 } { rt } { rt 5 }" ( ) "( +" { \ \ \ { ( 6 ) } { \ ( + \ }}}는 각 반복에 +"\\ \ + + \ 의 스케일링된6개의 펜타곤이 있기 때문에 취득됩니다.펜타플레이크의 경계는 72도의 코흐 곡선이다.

중앙 오각형이 없는 펜타플레이크의 변형도 있다.Hausdorff 는 log "( ) " ( +" ){ \\ ( 5 ) } { \ ( + \ 1 1.6723 입니다.이 변동은 여전히 무한히 많은 코흐 곡선을 포함하지만, 어느 정도 더 잘 보입니다.

헥사플레이크

헥사플레이크는 7개의 [4]정육각형으로 이루어진 연속된 플레이크로 형성된다.각 플레이크는 각 모서리에 비늘 모양의 육각형을 배치하고 중앙에 1개씩 배치하여 형성된다.각 반복에는 1/3씩 크기가 조정되는 7개의 16진수가 있습니다.따라서 헥사플레이크에는 n번째 반복에 7개의 육각형이 있으며n−1 Hausdorf 치수는 log" ( ) log "() \ \ log ( ( 3 )} 1 1 . 7712 입니다.헥사플레이크의 경계는 60도의 표준 코흐 곡선이며 그 안에는 무한히 많은 코흐 눈송이들이 포함되어 있다., 칸토어 큐브의 주대각선에 직교하는 평면상에 투영하는 것을 헥사플레이크라고 한다.헥사플레이크는 안테나 및 [5]광섬유 설계[4] 적용되었습니다.

펜타플레이크처럼 중앙 육각형이 없는 시에르핀스키 육각형이라고 불리는 육각형의 [6]변형도 있다.Hausdorff 는 log "( ) log"() \ \\ \ ( 6 ) { \ log ( 3 )1 1.6309 입니다.이 변동에는 여전히 60도의 코흐 곡선이 무한히 많이 포함되어 있습니다.

폴리플레이크

높은 폴리곤의 n개 또는 n개 이상의 폴리곤도 존재하지만, 그것들은 흔하지 않고 보통 중심 폴리곤을 가지고 있지 않습니다.7-플레이크~12-플레이크의 예를 다음에 나타냅니다.명백하지는 않지만, 이러한 높은 폴리플레이크에는 여전히 무한히 많은 코흐 곡선이 포함되어 있지만, 코흐 곡선의 각도는 n이 증가할수록 감소합니다.Hausdorff 치수는 스케일 계수가 명확하지 않기 때문에 낮은 n-플레이크보다 계산하기가 약간 더 어렵다.단, 하우스도르프 치수는 항상 2보다 작지만 1보다 작으면 안 됩니다.흥미로운 n-flake는 γ-flake입니다. 왜냐하면 n-flake의 값이 증가함에 따라 n-flake의 하우스도르프 치수가 [1]: 7 1에 근접하기 때문입니다.

입체적으로

n-치수는 더 높은 차원, 특히 3의 위상 [7]차원으로 일반화될 수 있다.다각형 대신 일반 다면체가 반복적으로 대체됩니다.그러나, 정다각형은 무한히 많은 반면, 볼록한 정다면체는 5개뿐입니다.이 때문에 3차원 n-플레이크는 플라톤 고체 프랙탈이라고[8]불립니다.3차원에서 프랙탈의 부피는 0입니다.

시에르핀스키 사면체

시에르핀스키 사면체는 4개의 정사면체의 연속된 플레이크로 형성된다.각 플레이크는 각 모서리에 1/2 크기의 사면체를 배치하여 형성된다.Hausdorff 치수는 " ( ) log" () \ \\ ( 4 ) { \ ( 2 ) , , 。이것은 2와 완전히 동일합니다.모든 면에는 시에르핀스키 삼각형이 있고 그 안에는 무한히 많은 삼각형이 들어있다.

육면체 플레이크

시에르핀스키 사면체와 같은 방식으로 정의된 육면체 또는 입방체는 단순한 입방체이며[9] 프랙탈로서 흥미롭지 않다.하지만, 두 가지 즐거운 대안이 있습니다.하나는 멩거 스펀지로, 모든 큐브가 3차원 큐브 링으로 대체됩니다.Hausdorff 치수는 log ( log ( ) \ \ \ ( ) { \ ( 3 )2 2 . 7268 입니다.

또 다른 6면체 플레이크는 3차원으로 확장되는 Vicsek 프랙탈과 유사한 방법으로 생성될 수 있다.각 큐브는 27개의 작은 큐브로 나뉘고 중앙 십자가는 유지되며, 이는 십자가가 제거되는 멩거 스폰지와는 반대입니다.그러나, 이것은 Menger Sponge 보완물이 아닙니다.Hausdorff 치수는 log ( ) ( ) \ \ \ \ ( 7 ) { \ ( 3 )} 1 1.7712 입니다.각각 1/3씩 스케일링된7개의 큐브가 각 큐브를 대체하기 때문입니다.

팔면체 플레이크

8면체 플레이크 또는 시에르핀스키 8면체는 6개의 정팔면체의 연속된 플레이크로 형성된다.각 플레이크는 각 모서리에 1/2 크기의 팔면체를 배치하여 형성된다.Hausdorff 치수는 log" ( ) log"() \ \ \ ( 6 ) { \ ( 2 )} 2 2.5849 입니다.모든 면에는 시에르핀스키 삼각형이 있고 그 안에는 무한히 많은 삼각형이 들어있다.

12면체 플레이크

12면체 플레이크 또는 시에르핀스키 12면체는 20개의 정십이면체의 연속된 플레이크로 형성됩니다.각 플레이크는 12면체를 각 모서리에 + 배치하여 형성됩니다.Hausdorff 치수는 log" ( ) " ( +") { \style \ \ ( 20 ) { \ ( + \ )} 2 2 . 3296 입니다.

이십면체 플레이크

이십면체 플레이크 또는 시에르핀스키 이십면체는 12개의 정이십면체의 연속된 플레이크로 형성됩니다.각 플레이크는 각 모서리에 + }}) 20면체를 배치하여 형성됩니다.Hausdorff 치수는 log" ( " ( + "){ \style \ ( ) } { \ ( 1 + \ varphi 2.5819 입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c Dennis, Kevin; Schlicker, Steven, Sierpinski n-Gons (PDF)
  2. ^ Riddle, Larry. "Sierpinski n-gons". Retrieved 9 May 2011.
  3. ^ Weisstein, Eric W. "Pentaflake". MathWorld.
  4. ^ a b 를 클릭합니다Choudhury, S.M.; Matin, M.A. (2012), "Effect of FSS ground plane on second iteration of hexaflake fractal patch antenna", 7th International Conference onElectrical Computer Engineering (ICECE 2012), pp. 694–697, doi:10.1109/ICECE.2012.6471645.
  5. ^ 를 클릭합니다Lai, Zheng-Xuan (2012), Self-similar optical fibers, Ph.D. thesis, Syracuse University, L. C. Smith College of Electrical Engineering and Computer Science.
  6. ^ 를 클릭합니다Devaney, Robert L. (November 2004), "Chaos rules!" (PDF), Math Horizons: 11–13.
  7. ^ Kunnen, Aimee; Schlicker, Steven, Regular Sierpinski Polyhedra (PDF)
  8. ^ Paul Bourke (December 2005). "Platonic solid fractals and their complements". Archived from the original on 9 December 2014. Retrieved 4 December 2014.
  9. ^ Kunnen, Aimee; Schlicker, Steven, Regular Sierpinski Polyhedra (PDF), p. 3

외부 링크