Moore kurva

Moore-kurvan är en kontinuerlig fraktal rymdfyllande kurva som är en variant av Hilbert-kurvan . Det föreslogs 1900 av den amerikanske matematikern Eliakim Hastings Moore (EH Moore) [1] . I fallet med den slutna versionen av Hilbert-kurvan och det kan ses som en förening av fyra kopior av Hilbert-kurvorna, kombinerade på ett sådant sätt att man får samma ändar.

Eftersom Moore-kurvan fyller rymden är dess Hausdorff-dimension 2.

Följande figurer visar de första stegen i att konstruera en Moore-kurva.

Representation som ett Lindenmayer-system

Moore-kurvan kan uttryckas i ett omskrivningssystem ( L-system ).

Alfabet : L, R Konstanter : F, +, − Axiom : LFL+F+LFL produktionsregler : L → −RF+LFL+FR− R → +LF-RFR-FL+

Här betyder F "gå framåt", + betyder "sväng vänster 90°" och − betyder "sväng höger 90°" (se " Sköldpaddsgrafik ").

Generalisering till högre dimensioner

Det finns en elegant generalisering av Hilbert-kurvan för ett utrymme av vilken dimension som helst. Om vi ​​passerar hörnen på den n-dimensionella hyperkuben i ordningen för Gray-koden , får vi generatorn för den n-dimensionella Hilbert-kurvan. Se Mathworld .

För att konstruera en Moore-kurva av ordningen N i dimension K, placerar vi 2^K kopior av K-dimensionella Hilbert-kurvor av ordningen N-1 i varje hörn av den K-dimensionella hyperkuben, roterar dem och kopplar ihop dem med linjesegment. De tillagda segmenten följer vägen för Hilbert-kurvans ordning 1. Denna konstruktion fungerar även för ordningen 1 Moore-kurvan om du definierar Hilbert-kurvans ordning 0 som en geometrisk punkt. Det följer att en Moore-kurva av ordning 1 är densamma som en Hilbert-kurva av ordning 1.

För att konstruera en N-ordnings Moore-kurva i 3D-rymden, placera 8 kopior av N-1 3D Hilbert-kurvor i hörnen av en kub, rotera dem och koppla ihop dem med linjesegment. Bygget demonstreras på Wolfram-demonstrationsplatsen .

Moore-kurva av tredje ordningen i tredimensionell rymd:

Se även

Anteckningar

  1. Slyusar, V. Fractal Antennas. En i grunden ny typ av "trasiga" antenner. Del 2. . Elektronik: vetenskap, teknik, affärer. - 2007. - Nr 6. S. 85. (2007). Hämtad 22 april 2020. Arkiverad från originalet 3 april 2018.

Litteratur