معرفی فرکتال ها و بُعدهای کسری

نوع مقاله: مقاله علمی-ترویجی

نویسنده

دانشگاه آزاد اسلامی واحد بردسکن

چکیده

فرکتال ها ، توابع ، شکل ها و مفاهیم هندسی نا منظمی هستند که در حین بی نظمی دارای نظم ها و خواص مشخص و مفیدی می باشند. به دلیل این که فرکتال ها دارای بی نظمی های خاصی هستند با استفاده از مباحث کلاسیک ریاضیات به راحتی قابل بحث و بررسی نیستند ، به همین دلیل یکی از ابزارهای بسیار مفید جهت بررسی و تجزیه تحلیل فرکتال ها، بُعدهای کسری می باشند. در این مقاله، به معرفی فرکتال ها پرداخته و در خصوص خواص و چند نوع مهم آنها را بیان و مورد بحث قرار می دهیم و در همین راستا به معرفی بُعدهای کسری و به بیان بعضی از تعاریف مختلف و خواص بُعدهای کسری، نیز می پردازیم و خواهیم دید که با استفاده از بعدهای کسری می توان فرکتال ها را مورد بررسی و بحث قرار داد و نتایج بسیار جالب در خصوص آنها بدست آورد .

کلیدواژه‌ها


[1] B. B. Mandelbrot, the Fractal Geometry of Nature; Freeman, Stateplace, New York, 1977.

[1] م. ح. شیردره حقیقی و ا. روزی طلب، (کنث فلکنر) هندسه فرکتالی، دانشگاه ولیعصر رفسنجان، ایران، ‎1384‎.

[2] س. علیخانی و ع. نوروزی، فراکتال راوزی چیست؟، نشریه ریاضی و جامعه، ‎1‎ شماره 3 ‎ ‎(1393)‎ ‎39-43‎.

[4] X. T. Feng, Y. Yu, G. L. Feng, Y. X. Xiao, B. Chen and Q. Jiang, Fractal behaviour of the microseismic energy associated with immediate rockbursts in deep, hard rock tunnels, Tunn. Undergr. Sp. Tech., 51 (2016) 98–107.

[5] S. T. Perisho, D. G. Kelty-Stephen, A. Hajnal, D. Houser and S. A. Kuczaj, Fractal scaling in bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) echolocation: A case study, Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 443 (2016) 221–230.

[6] S. Jaffard, Multifractal functions: Recent advances and open problems, Bull. Soc. Roy. Sci. Liège, 73 (2004) 129–153.

[7] X. Peng, W. Qi, M. Wang, R. Su and Z. He, Backbone fractal dimension and fractal hybrid orbital of protein structure, Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul., 18 (2013) 3373–3381.

[8] N. Pippa, A. Dokoumetzidis, C. Demetzos and P. Macheras, On the ubiquitous presence of fractals and fractal concepts in pharmaceutical sciences: A review, International Journal of Pharmaceutics, 456 (2013) 340–352.

[9] G. A. Edger, Measure, topology and Fractal Geometry, Springer, placeState, New York, 1990.

[10] K. Falconer, Fractal Geometry - Mathematical Foundations and Applications, Second Edition, John Wiley, placeState, New York, 2003.

[11] J. Feder, Fractals, Pergamon, Stateplace, New York, 1998.

[12] T. Vicsek, Fractal Growth phenomenon, World Scientific, placecountry-region, Singapore, 1989.

[13] M. L. Frame and B. B. Mandelbrot, Fractals, Graphics and Mathematics Education, the Mathematical Association of country-regionAmerica, country-regionplace, USA, 2002.

[14] K. M. Kolwankar, Studies of Fractal Structures and Processes Using Methods of Fractional Calculus, http://arxiv.org/abs/chao-dyn/9811008, 1997.

[15] K. M. Kolwankar and A. D. Gangal, Local fractional derivatives and fractal functions of several variables,
arXivpreprintphysics/9801010, 1998.

[16] K. M. Kolwankar and A. D. Gangal, Fractional differentiability of nowhere differentiable functions and dimensions, Chaos, 6 (1996) 505–513.

[17] M. Delkhosh, Introduction of Derivatives and Integrals of Fractional order and Its Applications, Applied Mathematics and Physics, 1 103–119.

[18] G. H. Hardy, Weierstrass’s non-differentiable function, Trans. Amer. Math. Soc., 17 (1916) 301–325.

[19] A. S. Besicovitch and H. D. Ursell, Sets of Fractional Dimensions (V): on Dimensional Numbers of Some Continuous Curves, J. London Math. Soc., 12 (1937) 18–25.

[20] R. D. Mauldin and S. C. Williams, On the Hausdorff dimension of some graphs, Trans. Amer. Math. Soc., 298 (1986) 793–803.

[21] R. Benzi, G. Paladin, G. Parisi and A. Vulpiani, On the multifractal nature of fully developed turbulence and chaotic systems, J. Phys. A, 17 (1984) 3521–3531.

[22] P. Collet, J. Lobowitz and A. Porzio, The dimension spectrum of some dynamical systems, J. Statist. Phys., 47 (1987) 609–644.

[23] M. H. Jensen, L. P. Kadanoff and P. I. Procaccia, Scaling structure and thermodynamics of strange sets, Phys. Rev. A (3), 36 (1987) 1409–1420.

[24] B. B. Mandelbrot, Multifractal measures, especially for the geophysicist, Fractals in geophysics, Birkhäuser, Basel, 131 (1989) 5–42.

[25] S. Jaffard, Multifractal formalism for functions, Part 1: Results valid for all functions, SIAM J. Math. Anal., 28 (1997) 944–970.

[26] S. Jaffard, Multifractal formalism for functions, Part 2: Selfsimilar functions, SIAM J. Math. Anal., 28 (1997) 971–998.

[27] G. H. Hardy and E. Littlewood, Some problems of diophantine approximation, Acta Math., 37 (1914) 155–191.

[28] J. Gerver, More on the Differentiability of the Riemann Function, Amer. J. Math., 93 (1971) 33–41.