Similaridade Própria dos L-systems


Pare um pouco e reveja algumas das figuras surgidas dos L-systems que nós consideramos. O objeto geométrico limitante é um exemplo do que geralmente nós chamamos, na teoria de sistemas dinâmicos, de  indutor. Geralmente, isso significa alguma situação física na qual o sistema de alguma forma converge. Para alguns sistemas dinâmicos simbólicos, os indutores são sequências infinitas produzidas. Para os L-system derivados dos gráficos tartaruga, o indutor é a curva ou forma limite. Para  chegar-se a forma final, nós devemos reescalonar as gerações tal que o  "tamanho do passo" d é decrementado de um fator apropriado de geração para geração.

Quando nós vemos a forma final (ou aproximada), a evolução e o reescalonamento são muitas vezes visualmente aparentes. Considere a primeira Curva do Dragão. Nessa figura, nós mostramos como as formas finais podem ser divididas em duas figuras congruentes.

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Figura 18: Dividindo o dragão: As duas metades do dragão abaixo são marcados como partes A e B. A divisão é marcado em vermelho.

O triângulo retângulo isósceles original é marcado em verde na figura. As duas metades menores são cada uma construída em um segmento de comprimento tex2html_wrap_inline5872 vezes maior que o dragão original. Como as duas metades são congruentes, uma metade deve encaixar exatamente no topo de outra metade depois de uma  translação e uma rotação de tex2html_wrap_inline5502. Nós vemos que o dragão fractal é composto de dois pedaços congruentes, cada um é escalonado por tex2html_wrap_inline5872 do dragão original. Esse é um exemplo de similaridade própria: similaridade de um objeto inteiro com seus pedaços menores.

Para muitos L-systems gráficos listados no FRACTINT  e em outros locais, nós podemos associar dois números : um "número de pedaços congruentes" que exprime o número de partes em que se pode dividir um L-system, e um "fator de escalonamento" que mede cada parte proporcionalmente ao objeto original. Para o dragão fractal, o número de pedaços é 2 e o fator de escalonamento é tex2html_wrap_inline5710. Esses números podem ser parcialmente deduzidos pelas regras dos L-systems, embora um método universal para se fazer isso não seja conhecido. Para o dragão, nós vemos nas regras de produção do L-system que cada segmento reproduz dois pedaços menores de tamanho tex2html_wrap_inline5872 menor que o original.

Como um segundo exemplo, considere a curva de Koch, o qual nós mostramos abaixo dividida em partes similares. A regra de produção converte cada segmento em 4 novos segmentos de comprimento igual a 1/3 do original. Portanto, não é surpresa ver quatro pedaços similares, cada um com um terço do tamanho da curva de Koch original.

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Figura 19: Dividindo a curva Koch.

Similaridade própria é um conceito chave na teoria de sistemas dinâmicos e da geometria fractal resultante.



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