第196章 向執行官大人匯報(19)
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執行官大人補充道:“應該是四個字——分形生長!比如羅馬花椰菜。”
660也很是激動,不住點頭:“沒錯,當年它最吸引我們的就是它的自相似性。”
1976年,美籍數學家曼德布羅特漫步海邊,蔚藍的天空下,鳶飛魚躍,波翻浪湧,當目光投向於前方海岸線,他心中不禁掠過一陣苦笑。這段時間,他一直在思考一個幾何問題:英國的海岸線有多長?可一番思量之後,他得出令人沮喪的結論:海岸線的長度無法測量。
原因在於,當他在地圖上使用分段法求解時,對海岸線做放大技術處理,意外的發現一小段海岸線竟然與更大範圍的海岸線高度相似,而更大範圍內的海岸線又與整體海岸線高度相似。換言之,任何一段海岸線都是整體海岸線按照一定比例縮短的翻版。
神奇一幕絕非孤例。
在曼德布羅特提出分形理論之後,人們的目光轉向自然界,發現這一法則幾乎無處不在,巍峨高聳的群山,蜿蜒不絕的河道,卷舒無意的白雲,晶瑩剔透的雪花,無遠弗屆的海洋······
你從地圖上觀察一個小島的海岸線,你就會發現,它是彎彎曲曲的形狀。假如你截取其中的一段,放大了再觀察,會發現,還是形狀差不多的彎彎曲曲。
再比如,雪花,你看起來是這個形狀,你在顯微鏡下放大100倍,觀察一個更細微的局部,還是這個形狀。
再比如,道瓊斯指數,假如隻給你看一小段曲線,你根本看不出,它描繪的是過去1個小時,還是過去1年的變化。因為這個形狀幾乎一樣。
事物不斷生長的最終結果,就是形成一種分形結構。
從分形的角度看,一個事物生長的過程,不僅僅是一個不斷變大的過程,它也是一個不斷分形的過程。
比如,雪花的凝結,是在原來形狀的基礎上,不斷地分形結晶,變成更大的雪花。樹的生長,是在原來分支的基礎上,再長出新的分支。人類血管的延伸,是在原來動脈的基礎上,分形出形狀類似的血管結構。總之,它們的生長,都是在原來的基礎上,不斷地分形。
一個東西在經過不斷地分形、生長、延伸之後,到底會發生什麽呢?
變大、變多,這些當然都對,其實還有一個非常重要的答案,升維。
通過不斷分形可以完成一次維度的提升。
一維的線,通過不斷分形,就會變成一個二維的麵。你可能疑惑了,明明線是一維的,它怎麽可能變成二維呢?
讓我們來驗證一下:
假設有這麽一條線,線段的中間部分,有一個和水平夾角為90度的凸起,我們可以想象一下大寫的字母t倒立過來。
t就是這條線的最初形狀。
現在,按照這個形狀,咱們開始讓這條線分形延伸。也就是讓它的每一段的中間位置,都長出一個90度夾角的凸起。
經過分形,你會發現,它的形狀變成了,就像幾個橫七豎八的字母t,緊挨著擺在一起。
繼續分形下去,它會變成一大片密密麻麻的線條。
假如不停的分形下去,最終的結果,你會發現,這條線幾乎鋪滿了一整個三角形。
雖然這條線是一維的,經過不斷分形之後,它已經鋪滿了一個麵。它有了麵積。
換句話說,通過不斷地分形,這條線上升了一個維度,從一維的線變成了二維的麵。
這條線在數學上有個學名,叫科赫曲線。
而且最初這個線條的夾角不同,它最終鋪滿這個空間的程度也不同。可能會介於鋪滿和不鋪滿之間。而這個分形的維度,也會介於1到2之間。這些分形可能是1.3維、1.5維等等。
科赫曲線告訴我們,分形不但可以升維,而且維度不一定是整數,有可能還帶著小數點。(摘自《寧哥筆記》)(www.101novel.com)