Разделы презентаций


Математика в жизни. Фракталы.

Содержание

МБОУ Суховская СОШ11 классМатематика в жизни.Фракталы.Учитель физики Пучкова С.А.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Математика в жизни

Математика в жизни

Слайд 2МБОУ Суховская СОШ
11 класс
Математика в жизни.
Фракталы.
Учитель физики Пучкова С.А.

МБОУ Суховская СОШ11 классМатематика в жизни.Фракталы.Учитель физики Пучкова С.А.

Слайд 3Математика вся пронизана красотой и гармонией, только эту красоту надо

увидеть.
Почему геометрию часто называют холодной и сухой? Одна из

причин лежит в ее неспособности описать форму облаков, гор или деревьев. Облака - это не сферы, горы - не углы, линия побережья - не окружность, кора не гладкая, а молния не прямая линия…

Математика вся пронизана красотой и гармонией, только эту красоту надо увидеть. Почему геометрию часто называют холодной и

Слайд 4Математика, если на нее правильно
посмотреть, отражает не только
истину,

но и несравненную
красоту.

Бертран Рассел
Математика,  если на нее правильно посмотреть,  отражает не только истину,  но и несравненную красоту.

Слайд 5Фракталы в природе

Фракталы в природе

Слайд 6История появления
Первые идеи фрактальной
геометрии возникли в 19 веке.
Кантор с

помощью простой
рекурсивной (повторяющейся)
процедуры превратил линию
в набор несвязанных

точек
(так называемая Пыль Кантора).
Он брал линию и удалял
центральную треть
и после этого повторял то же
самое с оставшимися отрезками.

Сantor Georg

История  появленияПервые идеи фрактальнойгеометрии возникли в 19 веке. Кантор с помощью простой рекурсивной (повторяющейся) процедуры превратил

Слайд 7Пеано нарисовал особый вид
линии.
Для ее рисования Пеано использовал
следующий

алгоритм.
На первом шаге он брал прямую линию
и заменял ее

на 9 отрезков длиной
в 3 раза меньшей, чем длина исходной линии
(Часть 1 и 2 рисунка 1).
Далее он делал то же самое с
каждым отрезком получившейся
линии. И так до бесконечности.

Peano

Пеано нарисовал особый вид линии.Для ее рисования Пеано использовал следующий алгоритм.На первом шаге он брал прямую линию

Слайд 8Отец фракталов
Вплоть до 20 века шло накопление
данных о таких

странных объектах, без
какой либо попытки их систематизировать.
Так было,

пока за них не взялся Бенуа
Мандельброт – отец современной
фрактальной геометрии и слова
фрактал. Работая в IBM математическим
аналитиком, он изучал шумы в
электронных схемах, которые невозможно
было описать с помощью статистики.
Постепенно сопоставив факты, он
пришел к открытию нового направления
в математике –
фрактальной геометрии.

Benoît
Mandelbrot

Отец фракталовВплоть до 20 века шло накопление данных о таких странных объектах, без какой либо попытки их

Слайд 9Этот ученый стал знаменит благодаря основанию и дальнейшим исследования фрактальной

геометрии. В 1993 году он стал лауреатом премии Вольфа по

физике. Бенуа Мандельброт был рожден в 1924 году в Варшаве. В 1936 году его семья уезжает в Париж, где юный Бенуа попадает под влияние своего дяди Шолема Мандельбройта, бывшего известным математиком, входящим в группу математиков с общим псевдонимом «Николя Бурбаки».

Этот ученый стал знаменит благодаря основанию и дальнейшим исследования фрактальной геометрии. В 1993 году он стал лауреатом

Слайд 10Что же такое фрактал ?
Одно из определений фрактала –
это

геометрическая фигура,
состоящая из частей и которая
может быть поделена

на части,
каждая из которых будет представлять
уменьшенную копию целого
(по крайней мере, приблизительно)
Что же такое фрактал ?Одно из определений фрактала – это геометрическая фигура, состоящая из частей и которая

Слайд 11Б.Мандельброт "The Fractal Geometry of Nature" ("Фрактальная геометрия природы") ставший

классическим пример - "Какова длина берега Британии?"

Б.Мандельброт

Слайд 12Фракталы делятся на группы
геометрические фракталы
алгебраические фракталы
системы итерируемых функций
стохастические фракталы

Фракталы делятся на группы геометрические фракталыалгебраические фракталысистемы итерируемых функцийстохастические фракталы

Слайд 13Геометрические фракталы

Геометрические фракталы

Слайд 14Снежинка Коха
Из геометрических фракталов очень интересным и довольно знаменитым является

первый - снежинка Коха. Строится она на основе равностороннего треугольника.

Каждая линия которого ___ заменяется на 4 линии каждая длинной в 1/3 исходной _/\_. Таким образом, с каждой итерацией длина кривой увеличивается на треть. И если мы сделаем бесконечное число итераций - получим фрактал - снежинку Коха бесконечной длины. Получается, что наша бесконечная кривая покрывает ограниченную площадь
Снежинка КохаИз геометрических фракталов очень интересным и довольно знаменитым является первый - снежинка Коха. Строится она на

Слайд 16Треугольник Серпинского
Для построения из центра равностороннего треугольника "вырежем" треугольник. Повторим

эту же процедуру для трех образовавшихся треугольников (за исключением центрального)

и так до бесконечности. Если мы теперь возьмем любой из образовавшихся треугольников и увеличим его - получим точную копию целого. В данном случае мы имеем дело с полным самоподобием.



Треугольник Серпинского	Для построения из центра равностороннего треугольника

Слайд 17 Лист

Лист

Слайд 18Алгебраические фракталы
Свое название они получили за то, что их строят,

на основе алгебраических формул иногда весьма простых.
Методов получения алгебраических

фракталов несколько. Один из методов представляет собой многократный (итерационный) расчет функции Zn+1=f(Zn), где Z - комплексное число, а f некая функция. Расчет данной функции продолжается до выполнения определенного условия. И когда это условие выполнится - на экран выводится точка. При этом значения функции для разных точек комплексной плоскости может иметь разное поведение:
С течением времени стремится к бесконечности.
Стремится к 0
Принимает несколько фиксированных значений и не выходит за их пределы.
Поведение хаотично, без каких либо тенденций.

Алгебраические фракталыСвое название они получили за то, что их строят, на основе алгебраических формул иногда весьма простых.

Слайд 19Множество Мандельброта
Для его построения нам необходимы комплексные числа. Комплексное число

- это число, состоящее из двух частей - действительной и

мнимой, и обозначается оно a+bi. Действительная часть a это обычное число в нашем представлении, а вот мнимая часть bi интересней, i - называют мнимой единицей. Почему мнимой? А потому, что если мы возведем i в квадрат, то получим -1.
Комплексные числа можно складывать, вычитать, умножать, делить, возводить в степень и извлекать корень, нельзя только их сравнивать. Комплексное число можно изобразить как точку на плоскости, у которой координата Х- это действительная часть a, а Y- это коэффициент при мнимой части b.
Функционально множество Мандельброта определяется как Zn+1=Zn*Zn+C.
Множество МандельбротаДля его построения нам необходимы комплексные числа. Комплексное число - это число, состоящее из двух частей

Слайд 20Все множество Мандельброта в полной красе у нас перед глазами


Справа - небольшой участок множества Мандельброта, увеличенное до размеров предыдущего

рисунка.
Все множество Мандельброта  в полной красе  у нас перед глазами Справа - небольшой участок множества

Слайд 22 Множество Жюлиа
f(z)=a (z+b)
2

Множество Жюлиаf(z)=a (z+b)2

Слайд 24Стохастические фракталы

Стохастические фракталы

Слайд 25Системы итерируемых функций
Эта группа фракталов получила широкое распространение благодаря работам

Майкла Барнсли из технологического института штата Джорджия. Он пытался кодировать

изображения с помощью фракталов.
Системы итерируемых функцийЭта группа фракталов получила широкое распространение благодаря работам Майкла Барнсли из технологического института штата Джорджия.

Слайд 26Понятие фрактал неразрывно связано с понятием хаос. Хаос - это

отсутствие предсказуемости. Хаос возникает в динамических системах, когда для двух

очень близких начальных значений система ведет себя совершенно по-разному.

Фракталы и хаос

Понятие фрактал неразрывно связано с понятием хаос. Хаос - это отсутствие предсказуемости. Хаос возникает в динамических системах,

Слайд 27Галерея фракталов

Галерея фракталов

Слайд 39Применение
Естественные науки
В физике фракталы естественным образом возникают при моделировании нелинейных

процессов, таких, как турбулентное течение жидкости, сложные процессы диффузии-адсорбции, пламя,

облака и т. п. Фракталы используются при моделировании пористых материалов, например, в нефтехимии. В биологии они применяются для моделирования популяций и для описания систем внутренних органов (система кровеносных сосудов).
Радиотехника
Фрактальные антенны
Использование фрактальной геометрии при проектировании антенных устройств было впервые применено американским инженером Натаном Коэном, который тогда жил в центре Бостона, где была запрещена установка внешних антенн на здания. Натан вырезал из алюминиевой фольги фигуру в форме кривой Коха и наклеил её на лист бумаги, затем присоединил к приёмнику. Коэн основал собственную компанию и наладил их серийный выпуск.
фракталов (программа).
ПрименениеЕстественные наукиВ физике фракталы естественным образом возникают при моделировании нелинейных процессов, таких, как турбулентное течение жидкости, сложные

Слайд 40Информатика
Сжатие изображений
Алгоритмы сжатия изображения с помощью фракталов основаны на идее

о том, что вместо самого изображения можно хранить сжимающее отображение,

для которого это изображение (или некоторое близкое к нему) является неподвижной точкой. Один из вариантов данного алгоритма был использован фирмой Microsoft при издании своей энциклопедии, но большого распространения эти алгоритмы не получили.
Компьютерная графика
Фракталы широко применяются в компьютерной графике для построения изображений природных объектов, таких как деревья, кусты, горные ландшафты, поверхности морей и так далее. Существует множество программ, служащих для генерации фрактальных изображений(Генератор фракталов (программа)).
Децентрализованные сети
Система назначения IP-адресов в сети Netsukuku использует принцип фрактального сжатия информации для компактного сохранения информации об узлах сети. Принцип фрактального сжатия информации гарантирует полностью децентрализованную, а следовательно, максимально устойчивую работу всей сети.
Экономика и финансы
А. А. Алмазов в своей книге «Фрактальная теория. Как поменять взгляд на рынки» предложил способ использования фракталов при анализе биржевых котировок, в частности — на рынке Форекс.
ИнформатикаСжатие изображенийАлгоритмы сжатия изображения с помощью фракталов основаны на идее о том, что вместо самого изображения можно

Слайд 41«Фрактальная" наука это не только слом старых представлений, но и

рождение новых представлений неизбежно сложного и красивого мира.

«Фрактальная

Слайд 42Источники
http://rusproject.narod.ru/article/fractals.htm
http://shakin.ru/creative/fractals.html
http://forex.cn.ua/
http://fractals.nsu.ru/animations.htm
http://www.codenet.ru/progr/fract/Fractals-Around/
http://karev.narod.ru/fraktal.htm
http://algolist.manual.ru/graphics/fracart.php
http://www.forextimes.ru/foreks-stati/novaya-populyaciya-fraktalov
http://ga.my1.ru/publ/fraktal/16-1-0-166
http://stepservers.ru/servers/
http://anarchy1.narod.ru/1/fractal.htm
http://www.ghcube.com/fractals/
http://fractals.nsu.ru/
http://fractals.chat.ru/animations.htm
http://www.gordia.ru/gm.php
http://spanky.fractint.org/www/fractint/fractint.html.

Источники http://rusproject.narod.ru/article/fractals.htmhttp://shakin.ru/creative/fractals.htmlhttp://forex.cn.ua/http://fractals.nsu.ru/animations.htmhttp://www.codenet.ru/progr/fract/Fractals-Around/http://karev.narod.ru/fraktal.htmhttp://algolist.manual.ru/graphics/fracart.phphttp://www.forextimes.ru/foreks-stati/novaya-populyaciya-fraktalovhttp://ga.my1.ru/publ/fraktal/16-1-0-166http://stepservers.ru/servers/http://anarchy1.narod.ru/1/fractal.htmhttp://www.ghcube.com/fractals/http://fractals.nsu.ru/http://fractals.chat.ru/animations.htmhttp://www.gordia.ru/gm.phphttp://spanky.fractint.org/www/fractint/fractint.html.

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика