PCが描く奇妙な画像集(数学的万華鏡と生物形態等の世界)

・インタープリタBASICによるフラクタルとカオスの奇妙な画集。

515 Z^Z+sinZ+0.3 画像に無秩序部分があるか?(その2)

2014-08-21 08:58:26 | ジュリィア集合の変形:f(Z)+g(Z)+C
前記事において、Z^Z+sinZ+0.3 画像の中の部分である 1-4 画像を拡大し「秩序部分」と「無秩序に見える」境界部分を幾つか選び其れを拡大して、その境界部分がどのような構造になっているのか調べてみた。そして以下のことを確認した。

1.少なくとも画像の一部・・・・其れは明確に縞模様の秩序部分が在る部分に挟まれた部分・・・・では縞模様の秩序性が存在する。
2.拡大画像の随所に自己相似な画像が存在する。

今回は此の事を更に確認するために 1-4画像 の中の部分の 1-4-1画像の中の幾つかの部分を更に拡大して調べる。この時点での画像の拡大率は元のZ^Z+sinZ+0.3画像の6500倍~4000倍になる。拡大率は下の各図に書いてある。

以下にそれらの画像を示す。

其の結果を先に述べると、要するに上記の 1,2事項の再確認となった。
ということは、結局、此のZ^Z+sinZ+0.3画像は、1,2事項が永遠に続いていることを意味している
と思われる。

つまり論理が飛躍するかも知れないが、『Z^Z+sinZ+0.3画像には無秩序部分は存在しない』と予想できそうだ。此の画像をどんなに拡大しても其処には一見無秩序に見える部分が存在するが、しかし其処は縞模様の秩序が在るのだ、ということ。実に面白い結果だと私は思う。

-----------------------------------------


(下図の1-4-1部分については前記事参照)






--------------------


--------------------


--------------------


---------------------


--------------------


--------------------


--------------------



514 Z^Z+sinZ+0.3 画像に無秩序部分があるか?

2014-08-21 08:29:55 | ジュリィア集合の変形:f(Z)+g(Z)+C
前の画像で、Z^Z+sinZ+0.3 画像は、Noが偶数・奇数を正確に繰り返す「秩序部分」とNoがランダムに混濁した「無秩序に見える部分」から構成されていることを示した。しかし、無秩序に見える部分は本当に無秩序なのか?

こういう疑問のもとに、 Z^Z+sinZ+0.3 画像の中の部分である 1-4 画像(095図)を、さらに拡大し、「秩序部分」と「無秩序に見える」境界部分を幾つか選び其れを拡大して、その境界部分がどのような構造になっているのか調べてみる。

下図で分かることは以下のとおり。

1.少なくとも画像の一部・・・・其れは明確に縞模様の秩序部分が在る部分に挟まれた部分・・・・では縞模様の秩序性が存在する。
2.拡大画像の随所に自己相似な画像が存在する。

恐らく、 Z^Z+sinZ+0.3 画像を、どんなに拡大しても下図のような画像になるだろう。つまり『「秩序部分」とNoがランダムに混濁した「無秩序に見える部分」』は画像の拡大率に依存せず存在しているだろう、ということである。

従って、下図の解析だけで、 Z^Z+sinZ+0.3 画像構造が分かるはずである。

------------------------






------------------------


------------------------


-----------------------


----------------------


----------------------


-----------------------


----------------------


---------------------


--------------------


-------------------



513 Z^Z+sinZ+0.3 画像の構造の明瞭化

2014-08-21 08:11:30 | ジュリィア集合の変形:f(Z)+g(Z)+C
記事511で詳しく解説したように、NoをN-loopを脱出した時のN値とした場合、
Noが偶数ならば赤、奇数ならば黒とすると画像の構造が明瞭になる。

そこで前記事のZ^Z+sinZ+0.3画像を、『Noが偶数ならば赤、奇数ならば黒』と単純化してみる。

下図から分かるように画像は、Noが偶数・奇数を正確に繰り返す「秩序部分」とNoがランダムに混濁した「無秩序部分」から構成されていることが分かる。
しかし、無秩序部分は本当に無秩序なのか?

----------------------------------------





-----------------------------------------





-----------------------------------------





------------------------------------------





----------------------------------------
上図の「秩序部分」と「無秩序部分」との境界部分は、どのような画像構造となっている
のだろうか? 無秩序部分は本当に無秩序なのか?






512 Z^Z+sinZ+0.3画像と其の中の部分の拡大画像

2014-08-21 07:56:56 | ジュリィア集合の変形:f(Z)+g(Z)+C
Z^Z+sinZ+0.3画像と其の中の7箇所の部分を拡大する。

-------------------------
画像作成条件は以下のとおり。

1.複素関数:Z^Z+sinZ+0.2 
2.元図のN-loop入力範囲:横軸は -1.4π~+π 縦軸は -0.9~+0.9
3.N-loop脱出条件:(X^2+Y^2)>100 ならば脱出する。Nmax=500
4.N-loop脱出後のpset条件:(|X|<100 or |Y|<100) ならばpsetする。
N-loop脱出ときのN値をNoとすると、psetの色:CはC=No mod 16 とする。
但し、C=7ならばC=8とする。
5.N-loop貫通時は、C=15とする。
-------------------------






-------------------------





















511 Z^Z+0.026画像の構造の明瞭化

2014-08-21 07:42:33 | ジュリィア集合の変形:Z^Z関連
今迄の画像の色は、N-loop内で発生する循環点列:Z0,Z1,Z2,・・・がN-loopを脱出するときのNをNoとすると、色:C=No mod 16 としてきた。BASIC/98では16色しか使えないので画像は16色で表示している。

これまでの画像の全てに言えることだが、画像の色と其のカラーコード番号を見れば分かるように画像の色構造は或る秩序がある。その秩序とは、画像の中の『一つ部分』の色をNaとすると『其の部分に隣接する部分』の色は、Na+1 または Na-1 となっている。

その様子の典型画像が、今迄の画像に現れた「ら線階段」で、其の画像は『一つの部分』でNo=Naとすると、『隣接した右の部分』は No=Na+1となって、その「ら線階段」は或る収束点へと収斂している。

そのような画像構造は此のブログの画像の全てに見られる構造だが、Z^Z+0.026画像も其の例にもれない。

このように画像構造を単純化して見る方法に、Noが偶数ならば赤、奇数ならば黒のようにして画像をシンプルにする方法がある。こうすると画像の構造が明瞭になる。例えばマンデルブロ画像の画像構造を見る場合に有効である。

このように画像の色をシンプルにすると其の画像の構造が分かり易くなる。但し、Z^Z+0.026画像の場合、白色部分はNo>Nmaxとなり、N-loopを貫通してしまう部分である。

***

さて前記事の Z^Z+0.026 画像の色を以下のように単純化して見ることにする。

『もし、No>=Na ならば、No=偶数→赤、No=奇数→黒とする。
 そして、もし、No<Na ならば、No=偶数→青、No=奇数→緑とする。
 但し、白色部分はpset条件を満足しない場合の部分である。』

こうすることによって、

1.画像のNoが厳密に1ずつ変化していること。
2.画像の「ら線構造」「楕円の重層構造」等。
3.Noの分布構造。

が明瞭になる。

------------------------------------


























510 Z^Z+0.026 画像の中の部分の拡大画像

2014-08-21 07:32:50 | ジュリィア集合の変形:Z^Z関連
前記事のZ^Z+0.026 画像の中の部分を拡大する。
下図よりZ^Z+0.026 画像は、「ら線or楕円模様」構造が随所に存在していることが分かる。
-------------------------
画像作成条件は以下のとおり。

1.複素関数:Z^Z+0.2 
2.元図のN-loop入力範囲:横軸は -5~+5 縦軸は -3.55~+3
3.N-loop脱出条件:(X^2+Y^2)>100 ならば脱出する。Nmax=500
4.N-loop脱出後のpset条件:(|X|<100 or |Y|<100) ならばpsetする。
N-loop脱出ときのN値をNoとすると、psetの色:CはC=No mod 16 とする。
但し、C=7ならばC=8とする。
5.N-loop貫通時は、C=15とする。
-------------------------





------------------------















509 Z^Z+μ画像(デカルト座標表示)その2

2014-08-21 07:22:30 | ジュリィア集合の変形:Z^Z関連
画像の作成条件は以下のとおり。

1.複素関数:Z^Z+μ :μ=0.026, 0.075, 0,125, 0.15。
2.画像表示範囲(N-loop入力範囲):各図に書いてある。
3.N-loop脱出条件:(X^2+Y^2)>100 ならば脱出する。Nmax=500
4.N-loop脱出後のpset条件:(|X|<100 or |Y|<100) ならばpsetする。
N-loop脱出ときのN値をNoとすると、psetの色:CはC=No mod 16 とする。
但し、C=7ならばC=8とする。
5.N-loop貫通時は、C=15とする。

---------------------------------