Plik:ComponentNewton.jpg
Rozmiar pierwotny (1000 × 1000 pikseli, rozmiar pliku: 58 KB, typ MIME: image/jpeg)
Plik ComponentNewton.jpg znajduje się w Wikimedia Commons – repozytorium wolnych zasobów. Dane z jego strony opisu znajdują się poniżej. |
Ten plik został zastąpiony przez File:Mandelbrot set Component by Newton method.png. Sugerujemy użycie tamtego pliku.
|
Spis treści
Opis
OpisComponentNewton.jpg |
English: Boundaries of Components of Mandelbrot set by Newton method Polski: Brzeg składowych zbioru Mandelbrot obliczony metodą Newtona |
Data | |
Źródło | Own work by uploader ( using Maxima and Gnuplot ) with help of many people ( see references ) |
Autor | Adam majewski |
Long description
Definition of hyperbolic components ( system of 2 equations)
Boundaries of hyperbolic components for period n of Mandelbrot set are defined by system of equations[1] :
Above system of 2 equations has 3 variables : ( n is constant). One have to remove 1 variable to be able to solve it.
Boundaries are closed curves : cardioids or circles. One can parametrize points of boundaries with angle ( here measured in turns from 0 to 1 ).
After evaluation of one can put it into above system, and get a system of 2 equations with 2 variables .
Now it can be solved
Solving system of equations
Method of solving system of equation :[2]
- Newton method for solving system of nonlinear equations in more then one variable (Maxima implementation = function mnewton[3] )
- centers of hyperbolic component as an initial approximation
Using Newton method is based on Mark McClure archive copy at the Wayback Machine's paper "Bifurcation sets and critical curves"[4]
Computing centers of hyperbolic components for given period n:
- compute center for given period n ( Maxima function polyroots[5][6] or allroots [7])
- remove centers for dividers of n. It can be done by dividing polynomials ( Robert Munafo method)[8]
Result of solving
Solving above system gives one point c of each hyperbolic compponent of period n for each angle t ( point w ). Together it gives a list of points
Drawing
Draw a list of points ( on the sceen or to the file using Maxima draw2d function [9])
Set of points looks like curve.
/* batch file for Maxima http://maxima.sourceforge.net/ wxMaxima 0.7.6 http://wxmaxima.sourceforge.net Maxima 5.16.1 http://maxima.sourceforge.net Using Lisp GNU Common Lisp (GCL) GCL 2.6.8 (aka GCL) Distributed under the GNU Public License. based on : Mark McClure "Bifurcation sets and critical curves" - Mathematica in Education and Research, Volume 11, issue 1 (2006). */ start:elapsed_run_time (); load("mnewton")$ newtonepsilon: 1.e-3; newtonmaxiter: 100; load("C:/Program Files/Maxima-5.13.0/share/maxima/5.13.0/share/polyroots/jtroot3.mac")$ /* Raymond Toy http://common-lisp.net/~rtoy/jtroot3.mac */ maperror:false; fpprec : 16; /* ---------------- definitions ------------------------------------*/ /* basic funtion */ f(z,c):=z*z+c$ /* */ F(n, z, c) := if n=1 then f(z,c) else f(F(n-1, z, c),c)$ /* */ G(n,z,c):=F(n, z, c)-z$ iMax:100; /* number of points to draw */ dt:1/iMax; /* unit circle D={w:abs(w)=1 } where w=l(t) t is angle in turns ; 1 turn = 360 degree = 2*Pi radians */ l(t):=%e^(%i*t*2*%pi); /* point to point method of drawing */ t:0; /* angle in turns */ /* compute first point of curve, create list and save point to this list */ /* point of unit circle w:l(t); */ w:rectform(ev(l(t), numer)); /* "exponential form prevents allroots from working", code by Robert P. Munafo */ /* period 1 */ p:1; /* center of component */ ec:G(p,0,c)$ center1:polyroots(ec,c); nMax1:length(center1); /* boundary point */ e11:expand(G(p,z,c))$ e12:expand(diff(F(p,z,c),z))$ c1:mnewton([e11, e12-w], [z,c], [center1[1], center1[1]]); /* code by Robert P. Munafo */ nMax1:length(c1); xx1:makelist (realpart(rhs(c1[1][2])), i, 1, 1); yy1:makelist (imagpart(rhs(c1[1][2])), i, 1, 1); /* period 2 */ p:2; /* center of component */ ec:radcan(G(p,0,c)/G(1,0,c))$ /* code by Robert P. Munafo and all similar beyond */ center2:polyroots(ec,c); nMax2:length(center2); /* boundary point */ e21:radcan(G(p,z,c)/G(1,z,c))$ e22:expand(diff(F(p,z,c),z))$ c2:mnewton([e21, e22-w], [z,c], [center2[1], center2[1]]); xx2:makelist (realpart(rhs(c2[1][2])), i, 1, 1); yy2:makelist (imagpart(rhs(c2[1][2])), i, 1, 1); /* period 3 */ p:3; /* center of component */ ec:radcan(G(p,0,c)/G(1,0,c))$ center3:polyroots(ec,c); nMax3:length(center3); /* boundary point */ e31:radcan(G(p,z,c)/G(1,z,c))$ e32:expand(diff(F(p,z,c),z))$ /* */ c3:mnewton([e31, e32-w], [z,c], [center3[1], center3[1]]); xx3:makelist (realpart(rhs(c3[1][2])), i, 1, 1); yy3:makelist (imagpart(rhs(c3[1][2])), i, 1, 1); for n:2 thru nMax3 step 1 do /* all components in 1 list */ block ( c3:mnewton([e31, e32-w], [z,c], [center3[n], center3[n]]), xx3:cons(realpart(rhs(c3[1][2])),xx3), yy3:cons(imagpart(rhs(c3[1][2])),yy3) ); /* period 4 */ /* center of component */ ec:radcan(G(4,0,c)/G(2,0,c))$ center4:polyroots(ec,c); nMax4:length(center4); /* boundary point */ e41:radcan(G(4,z,c)/G(2,z,c))$ e42:expand(diff(F(4,z,c),z))$ c4:mnewton([e41, e42-w], [z,c], [center4[1], center4[1]]); xx4:makelist (realpart(rhs(c4[1][2])), i, 1, 1); yy4:makelist (imagpart(rhs(c4[1][2])), i, 1, 1); for n:2 thru nMax4 step 1 do /* all components in 1 list */ block ( c4:mnewton([e41, e42-w], [z,c], [center4[n], center4[n]]), xx4:cons(realpart(rhs(c4[1][2])),xx4), yy4:cons(imagpart(rhs(c4[1][2])),yy4) ); /* period 5 */ newtonmaxiter: 200; /* center of component */ ec:radcan(G(5,0,c)/G(1,0,c))$ center5:polyroots(ec,c); nMax5:length(center5); /* boundary point */ e51:radcan(G(5,z,c)/G(1,z,c))$ e52:expand(diff(F(5,z,c),z))$ c5:mnewton([e51, e52-w], [z,c], [center5[1], center5[1]]); xx5:makelist (realpart(rhs(c5[1][2])), i, 1, 1); yy5:makelist (imagpart(rhs(c5[1][2])), i, 1, 1); for n:2 thru nMax5 step 1 do /* all components in 1 list */ block ( c5:mnewton([e51, e52-w], [z,c], [center5[n], center5[n]]), xx5:cons(realpart(rhs(c5[1][2])),xx5), yy5:cons(imagpart(rhs(c5[1][2])),yy5) ); /* ------------*/ for i:1 thru iMax step 1 do block ( t:t+dt, w:rectform(ev(l(t), numer)), /* "exponential form prevents allroots from working", code by Robert P. Munafo */ /* period 1 */ c1:mnewton([e11, e12-w], [z,c], [center1[1], center1[1]]), xx1:cons(realpart(rhs(c1[1][2])),xx1), yy1:cons(imagpart(rhs(c1[1][2])),yy1), /* period 2 */ c2:mnewton([e21, e22-w], [z,c], [center2[1], center2[1]]), xx2:cons(realpart(rhs(c2[1][2])),xx2), yy2:cons(imagpart(rhs(c2[1][2])),yy2), /* period 3*/ for n:1 thru nMax3 step 1 do block ( c3:mnewton([e31, e32-w], [z,c], [center3[n], center3[n]]), xx3:cons(realpart(rhs(c3[1][2])),xx3), yy3:cons(imagpart(rhs(c3[1][2])),yy3) ), /* period 4 */ if evenp(i) then for n:1 thru nMax4 step 1 do block ( c4:mnewton([e41, e42-w], [z,c], [center4[n], center4[n]]), xx4:cons(realpart(rhs(c4[1][2])),xx4), yy4:cons(imagpart(rhs(c4[1][2])),yy4) ), /* period 5 */ if evenp(i) then for n:1 thru nMax5 step 1 do /* all components in 1 list */ block ( c5:mnewton([e51, e52-w], [z,c], [center5[n], center5[n]]), xx5:cons(realpart(rhs(c5[1][2])),xx5), yy5:cons(imagpart(rhs(c5[1][2])),yy5) ) ); stop:elapsed_run_time (); time:fix(stop-start); nMax:nMax1+nMax2+nMax3+nMax4+nMax5; load(draw); draw2d( file_name = "c4n", /* file in directory C:\Program Files\Maxima-5.16.1\wxMaxima */ terminal = 'jpg, /* jpg when draw to file with jpg extension */ pic_width = 1000, pic_height = 1000, yrange = [-1.5,1.5], xrange = [-2,1], title= concat("Boundaries of ",string(nMax)," hyperbolic components of Mandelbrot set in ",string(time)," sec"), xlabel = "c.re ", ylabel = "c.im", point_type = dot, point_size = 5, points_joined =true, user_preamble="set size square;set key out vert;set key bot center", color = black, key = "one period 1 component ", points(xx1,yy1), key = "one period 2 component ", color = green, points(xx2,yy2), points_joined =false, color = red, key = concat(string(nMax3)," period 3 components "), points(xx3,yy3), key = concat(string(nMax4)," period 4 components "), points(xx4,yy4), key = concat(string(nMax5)," period 5 components "), points(xx5,yy5) );
See also
- Other method of drawing based on boundary equations
- Centers of hyperbolic components computed with MPSolve
References
- ↑ WikiBooks/Fractals/Iterations in the complex plane/Mandelbrot set
- ↑ Robert P. Munafo - private communcation
- ↑ Maxima Manual: 63. mnewton
- ↑ Mark McClure "Bifurcation sets and critical curves" - Mathematica in Education and Research, Volume 11, issue 1 (2006). archive copy at the Wayback Machine
- ↑ jtroot3 Maxima package by Raymond Toy archive copy at the Wayback Machine
- ↑ cvs /maxima/share/numeric/jtroot3.mac
- ↑ Maxima Manual: 21. function allroots
- ↑ Robert P. Munafo - private communcation
- ↑ Maxima draw package by Mario Rodríguez Riotorto archive copy at the Wayback Machine
Acknowledgements
This program is not only my work but was done with help of many great people (see references). Warm thanks (:-))
Licencja
- Wolno:
- dzielić się – kopiować, rozpowszechniać, odtwarzać i wykonywać utwór
- modyfikować – tworzyć utwory zależne
- Na następujących warunkach:
- uznanie autorstwa – musisz określić autorstwo utworu, podać link do licencji, a także wskazać czy utwór został zmieniony. Możesz to zrobić w każdy rozsądny sposób, o ile nie będzie to sugerować, że licencjodawca popiera Ciebie lub Twoje użycie utworu.
- na tych samych warunkach – Jeśli zmienia się lub przekształca niniejszy utwór, lub tworzy inny na jego podstawie, można rozpowszechniać powstały w ten sposób nowy utwór tylko na podstawie tej samej lub podobnej licencji.
Udziela się zgody na kopiowanie, rozpowszechnianie oraz modyfikowanie tego dokumentu zgodnie z warunkami GNU Licencji Wolnej Dokumentacji, w wersji 1.2 lub nowszej opublikowanej przez Free Software Foundation; bez niezmiennych sekcji, bez treści umieszczonych na frontowej lub tylnej stronie okładki. Kopia licencji załączona jest w sekcji zatytułowanej GNU Licencja Wolnej Dokumentacji.http://www.gnu.org/copyleft/fdl.htmlGFDLGNU Free Documentation Licensetruetrue |
Obiekty przedstawione na tym zdjęciu
przedstawia
Jakaś wartość bez elementu Wikidanych
26 wrz 2008
image/jpeg
3b3138087aa5981d78362ded9a55c979d4b31d6e
59 769 bajt
1000 piksel
1000 piksel
Historia pliku
Kliknij na datę/czas, aby zobaczyć, jak plik wyglądał w tym czasie.
Data i czas | Miniatura | Wymiary | Użytkownik | Opis | |
---|---|---|---|---|---|
aktualny | 18:54, 27 wrz 2008 | 1000 × 1000 (58 KB) | Soul windsurfer | {{Information |Description= |Source= |Date= |Author= |Permission= |other_versions= }} | |
17:58, 26 wrz 2008 | 1000 × 1000 (56 KB) | Soul windsurfer | {{Information |Description={{en|1=Boundaries of Components of Mandelbrot set by Newton method}} |Source=Own work by uploader |Author=Adam majewski |Date=26.09.2008 |Permission= |other_versions= }} Components of Mandelbrot set by New |
Lokalne wykorzystanie pliku
Następujące strony korzystają z tego pliku:
Metadane
Niniejszy plik zawiera dodatkowe informacje, prawdopodobnie dodane przez aparat cyfrowy lub skaner użyte do wygenerowania tego pliku.
Jeśli plik był modyfikowany, dane mogą być częściowo niezgodne z parametrami zmodyfikowanego pliku.
_error | 0 |
---|