フィッシュボーン・シダ(Fishbone Fern)

フィッシュボーン・シダの完成図(カオスゲーム法で描画)

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ステップ 0〜5 の変化

完成図をちょうど囲む長方形(Step 0)に、4 個の写像をまとめて当てはめる操作(ハッチソン作用素 )を繰り返した図です。色は最初に当てはめた写像を表します。

フィッシュボーン・シダの Step 0
Step 0(1 個)
フィッシュボーン・シダの Step 1
Step 1(4 個)
フィッシュボーン・シダの Step 2
Step 2(16 個)
フィッシュボーン・シダの Step 3
Step 3(64 個)
フィッシュボーン・シダの Step 4
Step 4(256 個)
フィッシュボーン・シダの Step 5
Step 5(1,024 個)

概要

バーンズリーのシダと同じ 4 写像の構成で、細く長い葉が弓なりに伸びる形のシダです。細かい小葉が、魚の骨のように茎の両側に並んで見えます。

茎と片側の小葉を作る写像が相似変換でないため、相似次元は計算できません。ボックスカウント法による推定値は約 1.57 で、葉の密度が低い分、バーンズリーのシダより小さい値になります。

アフィン変換の係数

各写像は で、 はカオスゲームで選ぶ確率です。

写像abcdefp種類
f10000.2000.02線につぶす
f20.840.03-0.030.8401.50.84相似(0.841 倍)
f30.25-0.180.180.2500.70.07相似(0.308 倍)
f4-0.250.180.18-0.2500.70.07アフィン

次元

理論値—(文献で確認できる値がないため記載していません)
相似次元—(相似変換でない写像を含むため算出対象外)
ボックスカウント次元(推定値)1.570(100万点・1 辺 16〜512 分割、決定係数 R² = 1.0000)

相似次元は、開集合条件を満たす場合にハウスドルフ次元と一致します。

4 6 8 10 12 14 456789 1 辺 16 分割: 箱 50 個 1 辺 32 分割: 箱 150 個 1 辺 64 分割: 箱 447 個 1 辺 128 分割: 箱 1,307 個 1 辺 256 分割: 箱 3,893 個 1 辺 512 分割: 箱 11,618 個 log₂(1辺の分割数) log₂(箱の数) 傾き ≈ 1.570
ボックスカウントの結果(両対数グラフの元データ)
1 辺の分割数点を含む箱の数
1650
32150
64447
1281,307
2563,893
51211,618

次元の求め方は「フラクタル次元の求め方」で解説しています。

作り方

関連する図形

出典・参考文献