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分形的意思、分形的详细解释

关键字:

分形的解释

(1).谓呈现各种形态。《文选·张衡<西京赋>》:“奇幻儵忽,易貌分形。” 薛综 注:“易貌分形,变化异也。” 南朝 宋 鲍照 《舞鹤赋》:“态有遗妍,貌无停趣,奔机逗节,角睞分形。”《花月痕》第七回:“羌託迹之靡常,遂分形而各寄。”

(2).分离。 南朝 宋 鲍照 《赠故人马子乔》诗之六:“双剑将别离,先在匣中鸣,烟雨交将夕,从此遂分形。” 唐 韩愈 《答张彻》诗:“首叙始识面,次言后分形。”

词语分解

专业解析

分形(fēn xíng)是一个数学和几何学术语,指具有“自相似性”特征的复杂图形或结构。其核心含义可概括为:局部与整体在形态、功能或信息上存在统计意义上的相似性,且通常具有非整数的维度(分数维)。以下是基于权威来源的详细解释:


一、基本定义

  1. 自相似性

    指图形的任意局部放大后,其形态与整体结构相似。例如:海岸线、云朵边缘、山脉轮廓等自然形态,在不同尺度下呈现重复的图案特征。

  2. 分数维度(Fractal Dimension)

    分形的维数通常为非整数(如1.26、2.72),区别于传统几何的整数维(点=0维、线=1维、面=2维)。其数学定义为:

    $$ D = frac{log N}{log s} $$

    其中 (N) 为分割后的子部分数量,(s) 为缩放比例。


二、核心特征

  1. 无限精细

    分形在任意尺度下均包含复杂细节,理论上可无限放大而不丢失结构特征(如科赫雪花曲线)。

  2. 迭代生成

    多数分形可通过简单规则的反复迭代生成(如曼德博集:( z_{n+1} = z_n + c ))。

  3. 自然普遍性

    广泛存在于自然界(蕨类植物、血管分支、闪电路径)及人工领域(无线天线设计、数据压缩算法)。


三、权威来源参考

  1. 《数学词典》(商务印书馆)

    定义分形为“局部与整体以某种方式相似的集合”,强调其分数维特性。

    来源链接

  2. 《现代汉语词典(第7版)》

    收录“分形”词条,释义为“具有不规则、自相似性的几何图形”。

    来源链接

  3. B.B. Mandelbrot《分形对象:形、机遇和维数》

    奠基性著作,首次系统提出“分形几何”理论框架。

    来源链接

  4. 《韦氏大学词典》(Merriam-Webster)

    英文定义:"Any of various extremely irregular curves or shapes for which any suitably chosen part is similar in shape to a given larger or smaller part when magnified or reduced to the same size."

    来源链接


四、应用领域

(注:部分中文文献链接为出版社官方页面,需通过ISBN检索具体词条;外文文献链接指向权威学术数据库DOI。)

网络扩展解释

“分形”是一个数学和几何学术语,其核心含义在不同领域具有高度统一性,以下是详细解释:

一、基本定义

分形(Fractal)指具有自相似性和分形维度的几何结构。它由数学家本华·曼德勃罗(Benoit Mandelbrot)于1973年正式提出,描述了一种无限细分且局部与整体相似的形态。

二、核心特征

  1. 自相似性
    分形的每一细分部分都是整体的缩小复本,例如海岸线、雪花(科赫曲线)等自然或数学构造的图形,在不同尺度下呈现相似结构。
  2. 分形维度
    与传统整数维度(如1维线、2维面)不同,分形维度是非整数的(如1.58维),用于量化形态的复杂程度。

三、数学与哲学背景

四、应用领域

分形理论广泛应用于自然科学(如地貌模拟、植物生长建模)、计算机图形学(纹理生成)、金融市场分析等领域。

五、其他语境含义

在古汉语中,“分形”也指形态分离或变化(如《西京赋》“易貌分形”),但现代学术场景下主要采用数学定义。

如需进一步了解具体分形案例(如曼德勃罗集合)或计算公式,可提供补充方向。

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