[このノートブックは以下のcommunityのポストをLLMツールにより日本語に翻訳したものです:
Wolfram Community,STAFF PICKS,2025年9月11日
https://community.wolfram.com/groups/-/m/t/3543860]
Wolfram Community,STAFF PICKS,2025年9月11日
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z ↦ z² + c の2つの見方:Mandelbrot集合フラクタルと関連するJulia集合フラクタルの連結性
z ↦ z² + c の2つの見方:Mandelbrot集合フラクタルと関連するJulia集合フラクタルの連結性
高品質なビデオと解説については,以下をご覧ください:
𝓜𝐚𝐧𝐝𝐞𝐥𝐛𝐫𝐨𝐭フラクタルは𝓙𝐮𝐥𝐢𝐚フラクタルを符号化しています.
重要なアニメーションが開発されました:𝓜の中の𝐰𝐡𝐢𝐭𝐞 𝐝𝐨𝐭が𝓙の連結性を定義します.
少数記号による定義𝐙 ↦ 𝐙²+𝐂にもかかわらず,有限の計算では無限のフラクタル全体を尽くすことはできません.どのようなアルゴリズムでも近似しか得られません.無限に複雑で無限に探索可能な宇宙に直面したとき,数学的抽象化の力は,無限を有限の記号的形で符号化することにあります.いくつかの面白い事実を挙げます:
重要なアニメーションが開発されました:𝓜の中の𝐰𝐡𝐢𝐭𝐞 𝐝𝐨𝐭が𝓙の連結性を定義します.
少数記号による定義𝐙 ↦ 𝐙²+𝐂にもかかわらず,有限の計算では無限のフラクタル全体を尽くすことはできません.どのようなアルゴリズムでも近似しか得られません.無限に複雑で無限に探索可能な宇宙に直面したとき,数学的抽象化の力は,無限を有限の記号的形で符号化することにあります.いくつかの面白い事実を挙げます:
𝓜𝐚𝐧𝐝𝐞𝐥𝐛𝐫𝐨𝐭と𝓙𝐮𝐥𝐢𝐚のフラクタルはどちらも𝐙 ↦ 𝐙²+ 𝐂として定義されます.
違いは何でしょうか?𝓜は𝐂をプロットし,𝓙は𝐙をプロットします.
白い点(パラメータ𝐂)は𝓜集合(隅)を移動し,それに対応する𝓙集合が中央にプロットされます.
違いは何でしょうか?𝓜は𝐂をプロットし,𝓙は𝐙をプロットします.
白い点(パラメータ𝐂)は𝓜集合(隅)を移動し,それに対応する𝓙集合が中央にプロットされます.
したがいまして,𝓜𝐚𝐧𝐝𝐞𝐥𝐛𝐫𝐨𝐭は𝓙𝐮𝐥𝐢𝐚のアトラスです.
これは,集合𝓜内の各点𝐂(白い点)が,対応する𝓙集合の構造を示しているという意味です.もし白い点が𝓜の内部にあれば,𝓙(𝐂)は一つの連結した全体となります.白い点が𝓜の外側にあれば,𝓙(𝐂)はバラバラに分裂してしまいます.そのため,Mandelbrot集合は地図のように機能します.パラメータ空間𝐂を調べることで,すべての可能なJulia集合を連結性によって分類することができます.
Wolfram言語では,最も簡単なコードでこれらのフラクタルを描画できます.例えば,以下の関数はこのビデオの作成に役立ちました.マンデルブロ集合をプロットします:
In[]:=
MandelbrotSetPlot[]
Out[]=
あるいは,Julia向けのインタラクティブなアプリを作成することもできます.
In[]:=
Manipulate[JuliaSetPlot[Complex@@p,PlotRange->1.5],{p,Locator},SaveDefinitions->True]
Out[]=
以降のプロットや可視化において,画像サイズのパラメータに550の値を割り当てます.
In[]:=
grSZ=550;
13個の二次元点のリストが定義されています.これらは美しいJulia画像を生成します.
In[]:=
pts={{-0.205,0.686},{-0.297,0.648},{-0.216,0.707},{-0.2,0.806},{-0.117,0.862},{-0.203,0.811},{-0.218,0.712},{-0.285,0.638},{-0.186,0.653},{-0.086,0.658},{-0.087,0.668},{-0.187,0.673},{-0.187,0.663}};
この一連の点を使用してB-スプライン関数を作成します.この関数は,指定された点を補間する滑らかな曲線を表します.また,この曲線の開始点と終了点が接続されている,すなわち閉じた形状として定義されています.
In[]:=
bsp=BSplineFunction@@ResourceFunction["CubicSplineCurve"][pts,SplineClosed->True]
Out[]=
BSplineFunction
複素力学系で用いられるフラクタルであるMandelbrot集合をプロットする関数が定義されます.このプロットには,関心のある点を強調するためと思われる,指定された位置に小さな白い円盤が含まれています.これは後でインセットとして使用されます.
In[]:=
mand[p_]:=MandelbrotSetPlot[ColorFunction->"SunsetColors",Frame->False,ImageSize->grSZ/3.,Epilog->{White,Disk[p,.01]},PlotRange->{{-.4,0},{.6,1}},PerformanceGoal->"Quality"]mand[{-.35,.7}]
Out[]=
In[]:=
mand2[p_]:=MandelbrotSetPlot[ColorFunction->"SunsetColors",Frame->False,ImageSize->grSZ/3.,Epilog->{White,Disk[p,.05]},PerformanceGoal->"Quality"]mand2[{-.35,.7}]
Out[]=
In[]:=
Manipulate[JuliaSetPlot[Complex@@bsp[t],ImageSize->grSZ{1,1},PerformanceGoal->"Quality",PlotRange->1.4,Frame->False,Epilog->{Inset[mand[bsp[t]],{Right,Top},{Right,Top}],Inset[mand2[bsp[t]],{Left,Bottom},{Left,Bottom}]}],{t,0,1},SaveDefinitions->True]
Out[]=
このノートブックを引用してください
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Two views of z ↦ z² + c: Mandelbrot set fractal charts connectivity of related Julia set fractal
by Vitaliy Kaurov
Wolfram Community, STAFF PICKS, September 11, 2025
https://community.wolfram.com/groups/-/m/t/3543860
by Vitaliy Kaurov
Wolfram Community, STAFF PICKS, September 11, 2025
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