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miércoles, 7 de octubre de 2009

Dimensión Fractal - Dimensión de Homotecia


DIMENSION FRACTAL (Dimensión de Homotecia) :

Consideremos el simple ejemplo de una manguera enrollada. Desde muy lejos (desde el espacio) tiene dimensión cero, es sólo un punto. Desde más cerca se parece a un objeto sólido, y en consecuencia tiene tres dimensiones. Finalmente, desde dentro del rollo, la manguera se vuelve unidimensional. Así pues, según nuestro punto de v

ista, la dimensionalidad de la manguera puede ir de cero a tres a una dimensione(s). Los fractales son una forma de ocuparse de lo que ocurre entre medio. Así, la dimensión de HOMOTECIA describe dimensiones intermedias, veamos:

En 1904, el matemático sueco, Helge von Koch dio a conocer una molesta curva desde el punto de vista matemático, con propiedades sorprendentes:

a) No es posible trazar una tangente en un punto de su perímetro;

b) La longitud entre dos puntos cualesquiera de su perímetro es infinita;

c) La curva limita en su interior con un área finita.

Los matemáticos la bautizaron como un MONSTRUO MATEMATICO a esta figura que cumple el rasgo esencial de un fractal: poseer una estructura que se repite a cualquier escala.

FRACCIONARIA DIMENSION FRACTAL:

La Dimensión de homotecia se define para cualquier objeto fractal de tamaño P, construido de pequeñas unidades de tamaño p, siendo N el número de unidades enteras que caben en él. La Dimensión de Homotecia se define de la siguiente forma:

Cálculos en objetos de dimensión entera :

1) Para un segmento de longitud 1 constituido por 3 segmentos de tamaño 1/3 la dimensión sería:

D= Log(N)/Log(P/p) = Log (3)/Log(1/81/3))= Log (3)/Log (3) = 1

(obviamente, un segmento posee esta dimensión)

2) Para un cuadrado de lado 1 constituido por 9 cuadrados de lado 1/3, la dimensión sería:

D=Log(9)/(Log(1/(1/3))= 2Log(3)/Log(3)= 2 (obviamente).

Cálculos de fractales de dimensión fraccionaria :

Para la curva cerrada de von Koch de lado 1 constituida por cuatro curvas de lado 1/3 la dimensión sería:

D=Log(N)/Log(P/p)= Log(4)/Log(1/(1/3))=Log(4)/Log(3)=1.26186