カオスゲーム:偶然から生まれるフラクタル
スタート
頂点は A (0, 0)、B (8, 0)、C (4, 8) です。(4, 4) から出発し、Aへ、次にCへ、次にBへ、次にCへと半分ずつ跳びます。それぞれの点を書きましょう。
(2, 2)、(3, 5)、(5.5, 2.5)、(4.75, 5.25)。
2点のちょうど中間の点は、どうやって求めますか?
x の値の平均と、y の値の平均をとります。
基本
シェルピンスキーの三角形は、段階ごとに、どの三角形からも真ん中の4分の1を取り除きます。1段階、2段階、5段階のあとに残る面積の割合はどれだけですか?
3/4 = 75 %、9/16 ≈ 56.3 %、(3/4)⁵ ≈ 23.7 %。
5段階のあと、小さな三角形はいくつありますか?
3⁵ = 243。
1回跳ぶごとに、フラクタルまでの距離は半分になります。10回跳んだあと、最初の距離のどれだけが残っていますか?
(1/2)¹⁰ = 1/1,024、約1,000分の1です。
チャレンジ
シェルピンスキーの三角形は、半分の大きさの自分自身3つでできています。その次元dは 2ᵈ = 3 を満たします。dを求めましょう。
d = log 3 ÷ log 2 ≈ 1.585。線(1)より大きく、塗りつぶした三角形(2)より小さい値です。
正方形で、半分ずつ跳ぶゲームをしてみましょう。点がただ正方形を埋めるだけなのはなぜですか?
半分の大きさの正方形4つは、すき間なくちょうど正方形を埋めるので、ルールで変わらない形は正方形全体になるからです。