Ôðàêòàëüíàÿ ãåîìåòðèÿ ïðèðîäû.

ÐÀÑÑÐÅÄÎÒÎ×ÅÍÍÛÅ ÊËÀÑÒÅÐÛ, ÏÎËÓ×ÀÅÌÛÅ ÏÐÈ ÑÒÂÎÐÀÆÈÂÀÍÈÈ.

Ñóùåñòâóåò åùå äâà ìåòîäà ïîñòðîåíèÿ êîíòàêòíûõ êëàñòåðîâ. Ïåðâûé îñíîâàí íà ñòâîðàæèâàíèè è ïðèìåíèì â ñëó÷àå D<2, âòîðîé èñïîëüçóåò êðèâûå Ïåàíî è ïðèãîäåí äëÿ ñëó÷àÿ D=2. ×èòàòåëè, èíòåðåñóþùèåñÿ ïåðêîëÿöèåé, ìîãóò ïðîïóñòèòü ýòîò è ñëåäóþùèé çà íèì ðàçäåëû.

Íà÷íåì ñ çàìåíû ïîñòðîåíèÿ Êîõà åñòåñòâåííûì îáîáùåíèåì êàí- òîðîâà ñòâîðàæèâàíèÿ íà ïëîñêîñòü.  êà÷åñòâå èëëþñòðàöèè íà íèæåñëåäóþùåì ðèñóíêå ïðåäñòàâëåíû ïÿòü ïðèìåðîâ ãåíåðàòîðîâ, ïîä êîòîðûìè ïîìåùåíû ïîñëåäóþùèå ýòàïû ïîñòðîåíèÿ:

Ôðàêòàëüíàÿ ãåîìåòðèÿ ïðèðîäû.

Âî âñåõ ýòèõ ñëó÷àÿõ ïðåäåëüíûé ôðàêòàë èìååò íóëåâóþ ïëîùàäü è íå ñîäåðæèò âíóòðåííèõ òî÷åê. Åãî òîïîëîãèÿ çàâèñèò îò ôîðìû ãåíåðàòîðà è ìîæåò áûòü âåñüìà ðàçíîîáðàçíîé.

 ñëó÷àå ãåíåðàòîðà A ïðåäòâîðîã íà êàæäîì ýòàïå ïîñòðîåíèÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñâÿçíîå ìíîæåñòâî, à ïðåäåëüíûé ôðàêòàë îêàçûâàåòñÿ êðèâîé — ïðèìåðîì ìîæåò ñëóæèòü ÷ðåçâû÷àéíîé âàæíîñòè êîíñòðóêöèÿ (íàçûâàåìàÿ êîâðîì Ñåðïèíñêîãî), êîòîðóþ ìû ïîäðîáíî ðàññìîòðèì â ãëàâå 14.

 ñëó÷àå ãåíåðàòîðà Ä ïðåäòâîðîã ðàñïàäàåòñÿ íà íåñâÿçíûå ó÷àñòêè, ìàêñèìàëüíûé ëèíåéíûé ìàñøòàá êîòîðûõ íåóêëîííî óìåíüøàåòñÿ ïî ìåðå òîãî, êàê k→∞. Ïðåäåëüíûé ôðàêòàë ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïûëü, àíàëîãè÷íóþ òîé, ÷òî ìû íàáëþäàëè â ìîäåëè Ôóðíüå (ãëàâà 9).

Ãåíåðàòîðû Á,  è à áîëåå èíòåðåñíû: çäåñü ïðåäòâîðîã ðàñïàäàåòñÿ íà ÷àñòè, êîòîðûå ìû íàçîâåì ïðåäêëàñòåðàìè. Ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî íà êàæäîì ýòàïå «ñòàðûå» ïðåäêëàñòåðû ïðåîáðàçóþòñÿ â áîëåå òîíêèå è èçâèëèñòûå êîíñòðóêöèè è ïîÿâëÿþòñÿ «íîâûå» ïðåäêëàñòåðû. Ïîñðåäñòâîì òùàòåëüíîãî âûáîðà ãåíåðàòîðîâ ìû äîáèâàåìñÿ òîãî, ÷òî êàæäûé íîâîðîæäåííûé ïðåäêëàñòåð îêàçûâàåòñÿ öåëèêîì çàêëþ÷åí â îäíîé-åäèíñòâåííîé ÿ÷åéêå íàèìåëü÷àéøåé ðåøåòêè ïðåäûäóùåãî ýòàïà ïîñòðîåíèÿ. Ïî êîíòðàñòó ñ «ïåðåêðåñòíî ñîñðåäîòî÷åííûìè êëàñòåðàìè» ñëåäóþùåãî ðàçäåëà ÿ ïðåäëàãàþ íàçâàòü ýòè êëàñòåðû «ðàññðåäîòî÷åííûìè». Òàêèì îáðàçîì, ðàçìåðíîñòü ïðåäåëüíûõ êîíòàêòíûõ êëàñòåðîâ èìååò âèä lnNc/lnb, ãäå Nc — öåëîå ÷èñëî, íå ïðåâûøàþùåå êîëè÷åñòâà ÿ÷ååê â ñàìîì áîëüøîì êîìïîíåíòå ãåíåðàòîðà. Çíà÷åíèå Nc äîñòèãàåò ñâîåãî ìàêñèìóìà, ò. å. ñòàíîâèòñÿ ðàâíûì êîëè÷åñòâó ÿ÷ååê, â ñëó÷àå ãåíåðàòîðîâ Á è Â, ÷üè êîíòàêòíûå êëàñòåðû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé, ñîîòâåòñòâåííî, èíòåðâàëû ñ Dc=1 è ôðàêòàëüíûå äåðåâüÿ ñ Dc=ln7/ln4. Âî ôðàêòàëå æå, ïîñòðîåííîì ñ ïîìîùüþ ãåíåðàòîðà Ã, âåëè÷èíà Nc ìàêñèìóìà íå äîñòèãàåò: â ýòîì ñëó÷àå F-îáðà÷íûå ïðåäêëàñòåðû ïðîäîëæàþò ðàçäåëÿòüñÿ íà âñå áîëåå ìåëêèå ÷àñòè, è â ïðåäåëå ìû ñíîâà ïîëó÷àåì ïðÿìûå èíòåðâàëû ñ Dc=1.

Ñîîòíîøåíèå ìåæäó äèàìåòðîì è êîëè÷åñòâîì è äðóãèå âûâîäû ïðåäûäóùåãî ðàçäåëà îñòàþòñÿ â ñèëå è â òîì ñëó÷àå, åñëè çàìåíèòü ïñåâäî-ñîñèñêó Ìèíêîâñêîãî ñîâîêóïíîñòüþ ÿ÷ååê ñî ñòîðîíîé b−k, ÷àñòè÷íî ñîâïàäàþùåé ñ êàêèì-ëèáî êîíòàêòíûì êëàñòåðîì.