Fraktale. i Rachunek Prawdopodobieństwa

Podobne dokumenty
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

FRAKTALE. nie tworzą się z przypadku. Są tworzone naturalnie przez otaczającą nas przyrodę, bądź za pomocą

samopodobnym nieskończenie subtelny

Fraktale deterministyczne i stochastyczne. Katarzyna Weron Katedra Fizyki Teoretycznej

FRAKTALE I SAMOPODOBIEŃSTWO

Modele i symulacje - Scratch i Excel

Zbiór Cantora. Diabelskie schody.

Równania miłości. autor: Tomasz Grębski

Sierpiński Carpet Project. W ZSTiL Zespół Szkół Technicznych i Licealnych

Zadania domowe. Ćwiczenie 2. Rysowanie obiektów 2-D przy pomocy tworów pierwotnych biblioteki graficznej OpenGL

Podręcznik. Przykład 1: Wyborcy

Fraktale w matematyce

Fraktale wokół nas. Leszek Rudak Uniwersytet Warszawski. informatyka +

TEORIA ERGODYCZNA. Bartosz Frej Instytut Matematyki i Informatyki Politechniki Wrocławskiej

START. Wprowadź (v, t) S:=v*t. Wyprowadź (S) KONIEC

Systemy Lindenmayera (L-systemy)

Gra w chaos i sekwencje DNA

INTERAKTYWNA KOMUNIKACJA WIZUALNA. Systemy Lindenmayera (L-systemy)

Spacery losowe generowanie realizacji procesu losowego

Obliczenia inspirowane Naturą

Algorytmy i Struktury Danych.

Symetrie w architekturze, przyrodzie i sztuce

raktale są wśród nas Zuzanna Cyunel klasa 5 Szkoła Podstawowa nr 95 ul. Wileńska Kraków Kraków 2012

Wykład 4: Fraktale deterministyczne i stochastyczne

MODELOWANIE RZECZYWISTOŚCI

Rys.1. Obraz Pollocka. Eyes heat.

Wstęp do Informatyki

Prawdopodobieństwo geometryczne

Obrazy rekurencyjne. Zastosowanie rekurencji w algorytmice. AUTOR: Martin Śniegoń

Obliczenia inspirowane Naturą

Plan prezentacji. Cechy charakterystyczne fraktali Zastosowanie fraktali Wymiar fraktalny D. Iteracyjny system funkcji (IFS)

Jezyki i metody programowania

Lista zadania nr 4 Metody probabilistyczne i statystyka studia I stopnia informatyka (rok 2) Wydziału Ekonomiczno-Informatycznego Filia UwB w Wilnie

Rachunek prawdopodobieństwa- wykład 2

Co ma piekarz do matematyki?

Matematyka dla biologów Zajęcia nr 11.

WYDZIAŁ MATEMATYKI.

WPROWADZENIE W GEOMETRIĘ GEOMETRIA W SZKOLE PODSTAWOWEJ

Struktury fraktalne jako źródło inspiracji w kształtowaniu formy architektonicznej

Matematyka w codziennym życiu ( w niecodziennym wydaniu)

Teoria Chaosu. Proste modele ze złożonym zachowaniem: o teorii chaosu w ekologii.

MODELOWANIE RZECZYWISTOŚCI

Akademik Anatolij T. Fomienko, profesor matematyki, Rosja, Moskwa, Uniwersytet Moskiewski, grafika przedstawia ciąg liczb losowych, gdzie każda z

Układy dynamiczne. proseminarium dla studentów III roku matematyki. Michał Krych i Anna Zdunik. rok akad. 2014/15

Wojewódzki Konkurs Matematyczny dla uczniów gimnazjów. Etap Szkolny Rozwiązania i punktacja

Efekt motyla i dziwne atraktory

Symulacje komputerowe w fizyce Fraktale

Filip Piękniewski 10:50:29 1 /56. Fraktale i Chaos Filip Piękniewski 2004

Co wspólnego ze sztuką ma reaktor chemiczny?

KARTA PRZEDMIOTU. Forma prowadzenia zajęć. Odniesienie do efektów dla kierunku studiów K1A_W02

Algebra WYKŁAD 3 ALGEBRA 1

Krzywa uniwersalna Sierpińskiego

ISBN: Moim córkom: Liwii i Helence

Modelowanie komputerowe

KRZYŻÓWKA Może być np. równoboczny lub rozwartokątny. Jego pole to a b HASŁO:

Wojewódzki Konkurs Matematyczny dla uczniów gimnazjów. Etap Szkolny 23 listopada 2017 Czas 90 minut

ZLICZANIE REKURENCYJNE

Algorytmy i Struktury Danych.

METODOLOGICZNE ASPEKTY FRAKTALNEGO MODELOWANIA RZECZYWISTOŚCI

Układy stochastyczne

Modele i symulacje - Scratch i Excel

Mathematica jako narz dzie badawcze Cz ± pi ta. Fraktale

Lista zadania nr 7 Metody probabilistyczne i statystyka studia I stopnia informatyka (rok 2) Wydziału Ekonomiczno-Informatycznego Filia UwB w Wilnie

Modelowanie wybranych pojęć matematycznych. semestr letni, 2016/2017 Wykład 10 Własności funkcji cd.

Konkursy w województwie podkarpackim w roku szkolnym 2013/2014

KURS PRAWDOPODOBIEŃSTWO

Procesy stochastyczne WYKŁAD 2-3. Łańcuchy Markowa. Łańcuchy Markowa to procesy "bez pamięci" w których czas i stany są zbiorami dyskretnymi.

Historia informatyki

PROPOZYCJA ZASTOSOWANIA WYMIARU PUDEŁKOWEGO DO OCENY ODKSZTAŁCEŃ PRZEBIEGÓW ELEKTROENERGETYCZNYCH

Rachunek prawdopodobieństwa Wykład

Wydział Matematyki Stosowanej. Politechniki Śląskiej w Gliwicach

Sortowanie. Tomasz Żak zak. styczeń Instytut Matematyki i Informatyki, Politechnika Wrocławska

ĆWICZENIE 3. Agregacja kontrolowana przez dyfuzję: przykład fraktala. Andrzej Molski, Teresa Łuczak. Wstęp. Teoria L, (1)

KARTA PRZEDMIOTU. 12. Przynależność do grupy przedmiotów: Prawdopodobieństwo i statystyka

Dwuletnie studia indywidualne II stopnia na kierunku fizyka, specjalność Fizyka matematyczna

KIERUNKOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA

KORESPONDENCYJNY KURS PRZYGOTOWAWCZY Z MATEMATYKI

Gry hazardowe, gry ewolucyjne, ekspresja genów, tak czy owak łańcuchy Markowa

Procesy stochastyczne WYKŁAD 2-3. Łańcuchy Markowa. Łańcuchy Markowa to procesy "bez pamięci" w których czas i stany są zbiorami dyskretnymi.

Wstęp do analitycznych i numerycznych metod wyceny opcji

Rachunek prawdopodobieństwa (Elektronika, studia niestacjonarne) Wykład 2

Kierunek: Fizyka Techniczna Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne. Wykład Ćwiczenia

Kierunek: Fizyka Techniczna Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne. Wykład Ćwiczenia

Rachunek prawdopodobieństwa- wykład 6

LABORATORIUM PODSTAW TELEKOMUNIKACJI

W ŚWIECIE WIELOKĄTÓW GWIAŹDZISTYCH

Fraktale w Cinderelli Iteracje podobieństw

Ćwiczenia: Ukryte procesy Markowa lista 1 kierunek: matematyka, specjalność: analiza danych i modelowanie, studia II

WYDZIAŁ ELEKTRONIKI MIKROSYSTEMÓW I FOTONIKI

RACHUNEK PRAWDOPODOBIEŃSTWA WYKŁAD 1. L. Kowalski, Statystyka, 2005

Uniwersytet Śląski w Katowicach WYDZIAŁ MATEMATYKI, FIZYKI I CHEMII. Kierunek Matematyka. Studia stacjonarne i niestacjonarne I i II stopnia

Matematyk Ci powie, co łączy Eugeniusza Oniegina i gry hazardowe

Wokół Problemu Steinhausa z teorii liczb

istocie dziedzina zajmująca się poszukiwaniem zależności na podstawie prowadzenia doświadczeń jest o wiele starsza: tak na przykład matematycy

Podstawy Informatyki

Weronika Łabaj. Geometria Bolyaia-Łobaczewskiego

KATALOG KURSÓW PRZEDMIOTÓW KSZTACŁENIA OGÓLNEGO

Superdyfuzja. Maria Knorps. Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki stosowanej, Politechnika Gdańska

Rachunek prawdopodobieństwa Rozdział 2. Aksjomatyczne ujęcie prawdopodobieństwa

MODELOWANIE RZECZYWISTOŚCI

Transkrypt:

Fraktale i Rachunek Prawdopodobieństwa

Przyjrzyjmy się poniższemu rysunkowi, przedstawiającemu coś,, co kształtem tem przypomina drzewo o bardzo regularnej strukturze

W jaki sposób b najłatwiej atwiej narysować takie drzewo?

Fraktal (łac. fractus złamany, cząstkowy) w znaczeniu potocznym oznacza zwykle obiekt samo-podobny, tzn. taki, którego częś ęści sąs podobne do całości ci albo "nieskończenie subtelny" (ukazujący subtelne detale nawet w wielokrotnym powiększeniu). Krzywa Kocha

W otaczającym cym nas świecie możemy spotkać bardzo wiele przedmiotów w i zjawisk posiadających charakter fraktalny Przykłady?

Płatek śniegu

rośliny

Kalafior Romanesco

Fraktale w grafice komputerowej

Benoit Mandelbrot Pojecie fraktala zostało wprowadzone do matematyki w latach siedemdziesiątych XX wieku przez francuskiego matematyka i informatyka polskiego pochodzenia, Benoita Mandelbrota

Pierwsze konstrukcje fraktali Pierwsze matematyczne konstrukcje fraktali podano na przełomie XIX i XX wieku. Ich twórcami byli słynni s dziś matematycy: Georg Cantor, David Hilbert, Helge von Koch oraz Wacław aw Sierpiński.

Jednym z najprostszych, a zarazem najciekawszych przykład adów w jest trójk jkąt Sierpińskiego skiego,, skonstruowany przez słynnego polskiego matematyka, Wacława awa Sierpińskiego, w 1915 roku.

Prześled ledźmy konstrukcję Rozważmy trójk jkąt równoboczny o boku długości 1. Podzielmy go na cztery mniejsze trójk jkąty o boku długości ½.. Usuńmy środkowy.

Prześled ledźmy konstrukcję W oczywisty sposób otrzymujemy zbiór, jak na rysunku. Wykonując c te same czynności ci dla każdego z trzech mniejszych trójk jkątów, otrzymujemy nowy zbiór

Prześled ledźmy konstrukcję Wykonując c tęt samą czynność dla coraz mniejszych trójk jkątów otrzymujemy coraz subtelniejszą strukturę.

Prześled ledźmy konstrukcję Wykonując c tęt samą czynność dla coraz mniejszych trójk jkątów otrzymujemy coraz subtelniejszą strukturę.

Prześled ledźmy konstrukcję Wykonując c tęt samą operację wycinania dla coraz mniejszych trójk jkątów nieskończenie wiele razy, otrzymujemy trójk jkąt Sierpińskiego skiego.

Popatrzmy na wycinek trójk jkąta w powiększeniu Każdy trójkątny fragment skonstruowanego zbioru, przypominający swoim kształtem tem jego pomniejszoną wersję, nazywamy komórk rką (czarny zbiór r na rysunku).

Związek z Rachunkiem Prawdopodobieństwa Wyobraźmy sobie cząstk stkę poruszającą się po sąsiednich s siednich wierzchołkach małych trójk jkątów, z których składa się duży podziurawiony trójk jkąt otrzymany w wyniku operacji wycinania trójk jkątów w (na rysunku widzimy przykład dla 5 iteracji wycinania).

Związek z Rachunkiem Prawdopodobieństwa krok 1

Związek z Rachunkiem Prawdopodobieństwa krok 2

Związek z Rachunkiem Prawdopodobieństwa krok 3

Związek z Rachunkiem Prawdopodobieństwa krok 4

Związek z Rachunkiem Prawdopodobieństwa 12 kroków

Związek z Rachunkiem Prawdopodobieństwa Zakładamy, adamy, że e w każdym kroku cząstka może przemieści cić się do jednego z czterech sąsiednich siednich wierzchołków z jednakowym prawdopodobieństwem ¼.. Nie dotyczy to sytuacji, gdy znajdzie się w jednym z trzech wierzchołków brzegowych. Wówczas W kończy swój j ruch.

Związek z Rachunkiem Prawdopodobieństwa Wybór r wierzchołka w każdym następnym kroku, nie zależy y od poprzednich. Dla przykładu: nietrudno policzyć, że prawdopodobieństwo wyboru trajektorii o długości 12 wierzchołków takiej jak na rysunku wynosi 1/16777216 (1/4 do potęgi 12).

Związek z Rachunkiem Prawdopodobieństwa Taki ruch cząstki nazywamy błąb łądzeniem przypadkowym lub spacerem losowym. Możemy tez rozważać błądzenie po wierzchołkach dowolnie małych trójk jkątów powstających w kolejnych iteracjach wycinania.

W bardzo podobny sposób b rozważać możemy ruch cząstki po wierzchołkach dwuwymiarowej kraty, która stanowi tło t naszej prezentacji, albo jej trójwymiarowego odpowiednika. Takie błąb łądzenia losowe prowadzą do klasycznych zagadnień fizycznych, choćby takich, jak transport ciepła.

Błądzenie losowe na fraktalach daje szanse na badanie głęg łębokich zagadnień analitycznych, probabilistycznych i geometrycznych!

Badanie procesów w losowych (procesów stochastycznych), których przykładami sąs błądzenia przypadkowe, jest jednym z przedmiotów w zainteresowań współczesnego Rachunku Prawdopodobieństwa. Modelują one wiele zjawisk fizycznych i ekonomicznych, mają istotne zastosowania w elektronice i telekomunikacji.

Tego typu problemy naukowe należą do obszaru zainteresowań zespołu badawczego skupiającego pracowników, w, doktorantów w i studentów w Instytutu Matematyki i Informatyki Politechniki Wrocławskiej, zajmującego się TEORIĄ POTENCJAŁU U PROCESÓW MARKOWA. W każdy piątek odbywają się seminaria zespołu, w czasie których prezentowane są aktualne problemy i wyniki badań w tej dziedzinie. Ty również możesz zostać zaproszony (-a) do uczestnictwa w naszych badaniach, jeśli wybierzesz studia matematyczne na Wydziale Podstawowych Problemów Techniki Politechniki Wrocławskiej!

Zachęcam cam do kontaktu mailowego i zadawania pytań! Kamil Kaleta kamil.kaleta@pwr.wroc.pl