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T-cuadrado (fractal)

En matemáticas , la T-cuadrada es un fractal bidimensional . Tiene un límite de longitud infinita que delimita un área finita. Su nombre proviene del instrumento de dibujo conocido como escuadra en T. [1]

Descripción algorítmica

Cuadrado en T.

Se puede generar mediante el uso de este algoritmo :

  1. Imagen 1:
    1. Comienza con un cuadrado. (El cuadrado negro en la imagen)
  2. Imagen 2:
    1. En cada esquina convexa de la imagen anterior, coloque otro cuadrado, centrado en esa esquina, con la mitad de la longitud del lado del cuadrado de la imagen anterior.
    2. Toma la unión de la imagen anterior con la colección de cuadrados más pequeños colocados de esta forma.
  3. Imágenes 3 a 6:
    1. Repita el paso 2.


Cuadrados dorados con ramificación en T

El método de creación es bastante similar a los utilizados para crear un copo de nieve de Koch o un triángulo de Sierpinski , "ambos basados ​​en el dibujo recursivo de triángulos equiláteros y la alfombra de Sierpinski ". [1]

Propiedades

El fractal T-cuadrado tiene una dimensión fractal de ln(4)/ln(2) = 2. [ cita necesaria ] La extensión de la superficie negra está en casi todas partes del cuadrado más grande, porque una vez que un punto se ha oscurecido, permanece negro durante cada otra iteración; sin embargo, algunos puntos siguen siendo blancos.

La dimensión fractal del límite es igual a .

Usando inducción matemática se puede demostrar que para cada n ≥ 2 el número de nuevos cuadrados que se agregan en la etapa n es igual a .

La T-Square y el juego del caos

El fractal T-cuadrado también puede generarse mediante una adaptación del juego del caos , en el que un punto salta repetidamente hasta la mitad de los vértices de un cuadrado elegidos al azar. El cuadrado T aparece cuando el punto de salto no puede apuntar al vértice directamente opuesto al vértice previamente elegido. Es decir, si el vértice actual es v [i] y el vértice anterior era v [i-1], entonces v [i] ≠ v [i-1] + vinc , donde vinc = 2 y la aritmética modular significa que 3 + 2 = 1, 4 + 2 = 2:

Elegido al azar v [i] ≠ v [i-1] + 2

Si a vinc se le dan valores diferentes, aparecen alomorfos del T-cuadrado que son computacionalmente equivalentes al T-cuadrado pero muy diferentes en apariencia:

Fractal T-cuadrado y triángulo de Sierpiński

El fractal T-cuadrado se puede derivar del triángulo de Sierpiński , y viceversa, ajustando el ángulo en el que se añaden los subelementos del fractal original desde el centro hacia afuera.

Ver también

Referencias

  1. ^ ab Dale, Nell; Joyce, Daniel T.; y Weems, Chip (2016). Estructuras de datos orientadas a objetos que utilizan Java , p.187. Aprendizaje de Jones y Bartlett. ISBN  9781284125818 . "Nuestra imagen resultante es un fractal llamado T-cuadrado porque en él podemos ver formas que nos recuerdan el instrumento de dibujo técnico del mismo nombre".

Otras lecturas