Next: Typy transformací v systému
Up: Systém iterovaných funkcí IFS
Previous: Matematický popis IFS
Teorém pevného bodu:
Jestliže je f kontrakce s kontrakčním faktorem
na A ležící
v U, potom existuje právě jeden pevný bod x0 ležící v A, přičemž
|
(3.7) |
IFS je potom konečná množina kontrakcí definovaných na celém prostoru
U, jedná se tedy o funkce mapující U na U (tedy na sebe samu).
Vektor konečných bodů funkcí systému IFS se nazývá atraktor. Tato
množina je pro systém F invariantní. Srovnáním rovnic pro IFS
transformace a rovnic pro soběpodobnou množinu, dojdeme k závěru, že
aplikací IFS vznikne soběpodobná množina. Z těchto rovnic dále vyplývá,
že IFS tvoří fraktál.
Určit Hausdorffovu dimenzi tohoto fraktálu lze jen při zadaných
transformacích tvořících IFS. Obecně lze však říci, že pro rovinné
transformace (tedy pro matice řádu 2) může mít IFS Hausdorffovu dimenzi
od 0 (lze vytvořit i jednoduchý bod) do 2 (fraktál pokryje celou
rovinu). Atraktor systému (jak dynamického, tak IFS) má tu vlastnost, že
k sobě přitahuje iterativní postup, který určuje polohu bodu. Toto je
ale logický důsledek kontrakce (jak bude dále řečeno, funkce či
transformace tvořící IFS musí být kontrakcemi nebo alespoň identitami).
Je-li v systému atraktor tvořen jediným bodem, libovolný bod při
iteracích nezadržitelně konverguje k tomuto atraktoru. Je-li atraktor
tvořen množinou více bodů, libovolný bod se při iteracích pohybuje pouze
v mezích atraktoru.
Pro IFS však platí, že počáteční bod nemusí ležet uvnitř atraktoru, po
několika iteracích se do meze atraktoru dostane. Tato vlastnost
podstatně odlišuje IFS od dynamických systémů, kde má volba počáteční
podmínky velký význam pro další vývoj systému. Velmi pěknou ukázkou
takzvané citlivosti na počáteční podmínky je systém dvou stejně hmotných
hvězd, okolo kterých obíhá satelit. Hvězdy jsou v klidu (hypoteticky) a
satelit se pohybuje střídavě okolo jedné a druhé. Jeho pohyb však závisí
na počáteční poloze a při její nepatrné změně je závratně různý.
Next: Typy transformací v systému
Up: Systém iterovaných funkcí IFS
Previous: Matematický popis IFS
Tisnovsky Pavel
1999-05-30