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  • Le monde merveilleux des fractales

    Définition rapide : qu'est-ce qu'une fractale ?

    Une fractale est un ensemble qui (entre autres), présente les mêmes structures quelque soit l'échelle d'observation, et dont la dimension est supérieure à sa dimension topologique. (vous trouverez de meilleures définitions en visitant ces pages.)

    Un exemple typique est l'arbre : un arbre a des branches qui elles-même ont des sous-branches, qui ont elles-même des sous-sous-branches, qui... (en pratique on s'arrête, mais en théorie on peut continuer indéfiniment)

    A quoi ça sert les fractales


    Comment générer des fractales...

    Dans cette partie, nous verrons les ensembles de points et le L-systeme.

    Les ensembles de points : Mandelbrot, Julia, Newton

    L'ensemble de Mandelbrot

    Cet ensemble a été découvert par le mathématicien Benoît Mandelbrot

    Soit c dans C, zo=0, zi+1=zi2+c

    c appartient à l'ensemble de Mandelbrot si |zi| ne tend pas vers l'infini. On recommence pour tout c dans C.

    En pratique : On choisi un nombre maximum N d'itérations et une limite l : si pour un i<N+1 on a |zi|>l, le point c n'est pas dans l'ensemble de Mandelbrot.

    Remarque : C'est la frontière de l'ensemble qui est fractale, et elle est de dimension 2.

    Les ensembles de Julia

    Cet ensemble a été decouvert par le mathématicien Julia

    Soit c fixe dans C, zo dans C, zi+1=zi2+c

    zo appartient à l'ensemble de Mandelbrot si |zi| ne tend pas vers l'infini. On recommence pour tout zo dans C.

    En pratique : On choisi un nombre maximum N d'itérations et une limite l : si pour un i<N+1 on a |zi|>l, le point c n'est pas dans l'ensemble de Julia de parametre c.

    Remarque :


    Les ensembles de Newton

    Ces ensembles sont ainsi appelés car ils découlent de la résolution du problème de la recherche des zéros d'une fonction par la méthode de Newton.

    Soit une fonction f à valeur dans C, et dérivable dans C, on prend zo dans C, zi+1=zi-f(zi)/f'(zi)

    Il y a alors deux manières de procéder : soit on s'intéresse à |zo-zi| et alors on fait comme précédemment, soit on se demande vers quel zéro rk la suite converge et on s'intéresse à |zi-rk|.

    En pratique : Selon l'objectif, soit on choisi un nombre maximum N d'itérations et une limite l : si pour un i<N+1 on a |zo-zi|>l, le point zo n'est pas dans l'ensemble de Newton de paramètre f.



    Quelques liens sur les fractals...

    Théorie

    Article
    fractales fractales fractales fractales fractales fractales
    Introduction to Fractal Image Compression

    Applications

    IFS Fractal Display Applet
    Fractal Image Encoding
    CS395 Project - Home

    Images

    Fractals: Not by the Numbers
    MATHÉMATIQUES - FRACTALES
    Collectionsof Fractals
    Les Fractales de Raphael
    Fractales


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