Nwlapcug.com


Geometria frattale in tecnologia informatica

Geometria frattale in tecnologia informatica


Il termine "frattale" fu coniato dal matematico francese, Benoit Mandelbrot, nel 1975 per descrivere una ruvida o frammentata forma geometrica che può essere suddiviso in parti, ognuna delle quali è una copia più piccola della forma intera. Questa struttura, conosciuta come auto-similarità, è applicabile a diversi rami della tecnologia informatica, tra cui grafica per computer, realtà virtuale e controllo del traffico per reti di computer.

Compressione delle immagini

Geometria frattale permette file di grafica del computer deve essere compattato, o compresso, in modo che occupano meno di un quarto della loro dimensione originale. Immagini possono essere rappresentati come una serie di codici di funzione iterativa del sistema — un sistema di funzione iterativa è uno schema per la rappresentazione complessi frattali utilizzando semplici modelli matematici — piuttosto che di elementi di immagine o pixel, possono essere raggiunto così alti rapporti di compressione. Tecniche di compressione immagine frattale non soffrono di problemi pixilation riscontrati nelle altre tecniche di compressione popolare, ad esempio JPEG o GIF, in cui i singoli pixel diventano visibili.

Computer grafica

Geometria frattale consente inoltre artisti grafici di computer creare realistici, martellata rappresentazioni di paesaggi naturali, tra cui catene montuose e coste. Questa tecnica, nota come computer-assistita architettura del paesaggio, è stata utilizzata per creare molti effetti speciali nei film di Hollywood, come la serie di Star Trek e Star Wars e pubblicità televisive.

Traffico di rete del computer

Frattali possono presentare auto-similarità con riguardo a forma, o statisticamente, e traffico di rete del computer è stato osservato sperimentalmente, per essere auto-simile in un certo senso statistico. I frattali sono pertanto utilizzati per progettare sia reti locali e reti WAN, tra cui Internet e in particolare per la determinazione di modelli di traffico di rete. Il traffico su una rete locale è in genere a corto raggio, e unità o pacchetti di dati vengono inviati a una velocità costante, mentre il traffico su una rete WAN è in genere a lungo raggio, e pacchetti di dati devono passare attraverso più router e sottoreti, quindi i ritardi sono comuni.

Realtà virtuale

Sistemi più naturali, fisici non possono essere descritto con precisione da geometria standard, euclidea, ma geometria frattale offre modi quasi illimitati di descrivere, misurare e questi sistemi di predizione. Gli avanzamenti nella tecnologia dei computer ha permesso di creare modelli matematici di sistemi naturali — portato alla vita come simulazioni realistiche, compresa la grafica tridimensionale — utilizzando la geometria frattale. Videogiochi, ad esempio, richiedono sempre più la simulazione di ambienti urbani grande, tridimensionale, che includono modelli complessi e forme irregolari, ma possono essere presentati in modo elaborato con i frattali.