P O W R Ó T
-Matematycy
Zbiór Mandelbrota :
wyobraźmy sobie ciąg liczb zespolonych z
0
, z
1
, z
2
,z
3
, ... i przyjmijmy, że pierwszy wyraz jest zerem, a każdy następny wyraża się przez kwadrat poprzedniego, zwiększony o pewną stałą zespoloną, czyli z
n+1
=z
n
2
+c, gdzie c oznacza pewną stałą zespoloną, spełniającą tu rolę parametru. Kilka pierwszych elementów tego ciagu: z
0
=0, z
1
=c, z
2
=c
2
+c, z
3
=(c
2
+c)
2
+c, ... itd. gdzie dodawanie i potęgowanie należy rozumieć w sensie liczb zespolonych.
Okazuje się, że dla pewnych wartości parametru c ciąg ten jest ograniczony na płaszczyźnie zespolonej, a dla innych - nie. Ograniczony oznacza tu: mieszczący się w całości wewnątrz koła o skończonym promieniu.
Narysujmy układ współrzędnych o osiach Re(c) oraz Im(c), a w nim koło środku(0,0) i promieniu - powiedzmy - 2. Ustalmy jakiś zakres zmiany parametru c, np. -2<Re(c)<1, -1.5<Im(c)<1.5. Zbiór tych wartości utworzy kwadrat - wewnątrz niego powstanie nasz fraktal.
Dla każdego punktu leżącego wewnątrz kwadratu obliczamy N pierwszych wyrazów ciągu (N wystarczająco duże, np. kilkaset) i sprawdzamy warunek ograniczoności powstałego zbioru punktów, czyli czy wszystkie wyrazy leżą wewnątrz narysowanego koła. Jeżeli tak, to domniemamy, że wszystkie następne punkty też będą leżeć wewnątrz - rysujemy punkt odpowiadający parametrowi c i przechodzimy do następnego punktu. Gdy jakikolwiek punkt opuści koło, to przechodzimy do następnego bez żadnej akcji. I tak dalej ... To, co otrzymamy w granicy jest właśnie zbiorem Mandelbrota, czyli zbiorem tych wartości parametru c, dla których wyrazy ciągu z
0
, z
1
, z
2
,z
3
, ... określone zależnością rekurencyjną z
n+1
=z
n
2
+c leżą wewnątrz koła o stałym promieniu.
I tu ważna uwaga: Zbiór Mandelbrota jest w zasadzie czarno-biały (punkty należą do zbioru - czerń, nie należą - biel), ale nic stoi na przeszkodzie, żeby go pokolorować. Robi się to w taki sposób, że zamiast stawiać punkt lub go nie stawiać, stawiamy punkt w kolorze zależnym od liczby punktów mieszczącym się w kole. I tak, jeśli mieszczą się wszystkie punkty, to stawiamy punkt czarny, gdy 10% wychodzi poza koło - niebieski, gdy 20% - zielony, itd. Im więcej kolorów, tym oczywiście ciekawszy obrazek.