■フラクタル次元(その10)

【1】シェルピンスキーのカーペット

 ます単純な正方形を描き,次にそれを同じ大きさの9つの正方形に分割して,中央の1個を取り除く.これを無限回繰り返す.

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 マス目の大きさを1/3にした方眼紙で同じことを繰り返すと画素数は8倍になるから,そのフラクタル次元は

  3^d=8→d=3log2/log3

となる.

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【2】メンガーのスポンジ

 その3次元版(メンガーのスポンジ)では,ます単純な立方体を描き,次に同じ大きさの27個の正方形に分割して,体心と面心に位置する7個を取り除く.こうして残った20個の小立方体がメンガーのスポンジの基本の形になる。これを無限回繰り返す.

基本の形を作る操作の回数をnとすると、2回の操作で400個、3回の操作で160000、n回の操作で20^n個の小立方体ができる

 マス目の大きさを1/3にした方眼紙で同じことを繰り返すと画素数は20倍になるから,そのフラクタル次元は

  3^d=20→d=log20/log3

となる.

 細分が進むにつれて,メンガーのスポンジの体積はどんどん小さくなるが,表面積は際限なく増え続ける.

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