• Авторизация


Простые числа, фракталы и algorithmic art 05-11-2009 15:02 к комментариям - к полной версии - понравилось!


Простые числа - давняя страсть, уникальный кладезь новых идей, аналогий и практически неисчерпаемый источник вдохновения. Это и не удивительно, в конце-концов на определенном уровне рассмотрения вся ткань пространства, всего сущего может в принципе быть описана с помощью чисел. Во всяком случае может быть сделан намек на полное описание... о чем бы не шла речь, ведь в конце-концов, математика, язык величин и их отношений - просто язык, удивительно точный, лаконичный до гениальности, фантастической репрезентативной силы... можно по-русски написать о Боге, можно это сделать и языком математики - все зависит только от поэта, язык использующего, но никак не зависит от языка. И в целом, по меткому замечанию Пригожина: "Математика - это язык на котором удалось установить конструктивный диалог с природой". В математике существуют специфические объекты - фракталы, от всем известных, по завораживающим картинкам, множеств Жулиа и Мандельброта, до более специальный, вроде множества значений Зета-функции Римана на плоскости Аргана. Благодаря современным комрьютерам красота и эстетическое совершенство этих объектов стало достоянием общественности - стало возможно изображать эти объекты.


[357x480]
Около 2000 года я наткнулся, изучая простые числа, на удивительное распределение остатков от деления простых чисел друг на друга, вернее на оригинальный способ его визуализировать. Алгоритм, упрощенно, следующий: взять листочек в клеточку, поставить карандаш посередине листочка, взять простое число, большее пяти, найти остаток от деления этого числа на пять, остаток этот всегда будет одним из чисел {1,2,3,4}. Если остаток равен 1 - переместить карандаш влево и подкрасить клеточку, если 2 - вправо, 3 - вверх, 4 - вниз. Затем взять следующее простое число и операцию повторить. Постепенно, отдельные клетки на листе будут закрашиватся ярче других и начнет возникать уникальный образ. Тогда в 2000 году, можно было построить такие изображения для сравнительно небольшого числа простых чисел, например, для первого миллиона. Однако сейчас, совершенно без проблем можно изобразить сотни миллионов простых чисел. Собственно такую картинку я прилагаю. Первые 203 миллиона простых чисел:)

Можно постмотреть и на весь экран:
http://img696.imageshack.us/img696/6529/cloudp.png


[показать]
вверх^ к полной версии понравилось! в evernote
Комментарии (15):
Качучас 05-11-2009-15:23 удалить
Числа..хм..плоха я в матиматике))
PrimeFan 05-11-2009-18:01 удалить
Гы, так это ж развитие идеи спирали Улама :-) Класс!
d0rc 05-11-2009-19:42 удалить
PrimeFan, я знал, что ты оценишь:)
ma_zaika 05-11-2009-22:42 удалить
о, фракталы мы в универе проходили
а можете объяснить закономерность распределения данных остатков от деления? по мне больше похоже на сцинтиграмму (динамика накопления органом радионуклидов, причём из-за суммационного эффекта (орган трёхмерный, а картинка двухмерная) в центре формируется более яркий "очаг") - и всё.
d0rc 06-11-2009-05:54 удалить
ma_zaika, хороший у тебя был универ:))) можно позавидовать! Где же это так учат? Каламбина, ну я никогда не видел подобных данных данных, что касается радионукидов, но если рассуждать из общих соображений, то можно предположить, что процесс накопления родионуклидов - существенно нелинейный процесс, что, вероятно, может быть связано с постепенным разрушением тока каких-то биологических жидкостей, очищающих орган, что приводит к изменению динамики накопления нуклидов в органе. Нелинейность этого процесса и приводит к похожей картинке. Аналогичным образом, например, выглядит раковая опухоль, вернее она больше похожа на 4-х мерное множество Жюлиа для кватернионов. [показать] В целом, нелинейные динамические процессы реакции-диффузиии развиваются, выбирая из ограниченного спектра генеральных сценариев эволюции, что, веротяно, и приводит к похожим картинкам. А сама ограниченность этих спектров, полагаю, просто исчерпывает реальные возможности, как (1 & 0) исчерпывают множество цифр, необходимых для представления числа в виде упорядоченного множества остатков от деления на 2^n.
d0rc, да там всё проще: клетки работают - следовательно, используют определённые вещества в своём обмене; метим эти вещества радиоактивной меткой - наблюдаем процесс в динамике, таким образом оцениваем функцию органа в динамике. однако картинка плоская, двумерная, а орган трёхмерный - значит, места, где толщина органа больше, будут ярче. опухоли, особенно злокачественные, обычно не накапливают вовсе или слабо накапливают радиофармпрепараты.
d0rc 07-11-2009-02:30 удалить
Каламбина, ну я просто искал какое-нибудь обоснование на нелинейность процесса, а раз так, то, думаю, и искать ничего не надо - живые клетки - сами по себе нестационарные динамические системы, вот и общность наблюдаемой динамики.... а вообще, это чрезвычайно интересно, если можно я бы попросил такую картинку, чтобы показать ученикам:)
07-11-2009-19:34 удалить
офф-топ: Вот за что я и люблю блоги - что без особых усилий можно найти-встретить кучу людей умней себя, глубже, или, в крайнем случае - если вышеперечисленное слишком ущербляет самолюбие - таких же умных, но копающих в другой области... :я_тут_тихо_постою_рядом_послушаю:
Thoras, просто у разных людей разные образования. d0rc, вот сцинтиграмма почек: http://clinica.samsmu.ru/radio/radio2.jpg . два ярких пятна - собственно почки, цвета от центра к периферии (от белого до тёмно-синего) - по убыванию интенсивности накопления радионуклидов; полосочки от почек - мочеточники - впадают в мочевой пузырь (в самом низу немного видно). а вот сцинтиграмма печени: http://www.meshalkin.ru/images/pages/1173171442992.jpeg - больше похожа на получившуюся у вас иллюстрацию. хотя, может, всё дело в моей богатой фантазии, но при патологиях частенько обнаруживаются неровные рваные края и изменённую интенсивность накопления РФП.
azlk 13-11-2009-21:34 удалить
Как жаль, что математика для меня всего лишь загадочная среда, закрытая пеленой моего невежества... Мда, вот почему надо было учиться в детстве, когда в голову легко ложатся знания...
мне безумно интересна^^
eugene20237 21-05-2010-22:59 удалить
С успехом использую эту картинку в качестве обоев. Спасибо )
eugene20237 21-05-2010-23:00 удалить
Ответ на комментарий azlk # А вот не фиг валить все на возраст. Это не возраст мешает нам понять что-то, это мы!
d0rc 22-05-2010-05:42 удалить
eugene20237, да это не мне спасибо:) поразительно интересная штука, да? Иногда вот так подумаешь - как такое возможно? чудо?:)


Комментарии (15): вверх^

Вы сейчас не можете прокомментировать это сообщение.

Дневник Простые числа, фракталы и algorithmic art | d0rc - Дневник d0rc | Лента друзей d0rc / Полная версия Добавить в друзья Страницы: раньше»