Prírodou inšpirované algoritmy

študijné materiály pre projekt mobilnej triedy umelej inteligencie

Späť ku kurzom triedy
Obsah
Vetvenie baktérií
Vetvenie ciest termitov
Štruktúra Ammonitov
Fraktály vo Fyziológii
Fraktálové Bubny
Fraktály v nás
Karfiol a brokolica
Molekuly
Kultúry baktérií
Ľudské telo
Fraktál Canopy



Ostatné kapitoly
Dimenzia pobrežia
Chaos - úvod
Model kyvadla
Pickoverove biomorfy
Fraktály v prírode
Teória katastrôf
Fractint
Lotka-Volterra model
IFS - systém iterovaných funkcií
Logistická rovnica
Mandelbrotova množina
Newtonova metóda generuje fraktály


Tutoriály
 Celulárne automaty
 Morfogenéza
 Simulátory
 Evolučné algoritmy
 Chaos
 Roboty
 Rôzne


Fraktály vo Fyziológii

Vo fyziológii môžeme nájsť najokúzlujúcejšie príklady fraktálov. Dýchacia, obežná a nervová sústava sú pozoruhodné príklady fraktálovej architektúry (vetvy deliace sa na podvetvy, tie na ďalšie a ďalšie). Hoci nebol ukázaný žiadny genetický, enzymatický alebo biofyzický mechanizmus zodpovedný za túto fraktálovú architektúru, málokto to spochybňuje.

Podrobná analýza pľúc odhaľuje fraktálovú štruktúru, a je známe, že táto štruktúra je tolerantnejšia ku chybám počas rastu. Na nasledujúcich troch obrázkoch je znázornená štruktúra pľúc. V niektorých prípadoch je zobrazená s obehovou sústavou, ktorá je znázornená modrou a červenou farbou. Tieto obrázky vytvoril Dr. Ewald R. Weibel.

Fraktálová štruktúra pľúc



Dýchacia a obehová sústava



Detailný záber štruktúry dýchacej sústavy.



Srdce je vyplnené fraktálovou sieťou: tepny, žily, vlásočnice spojené so srdcovou stenou, srdcový sval sám o sebe, a Purkyněho sieť.

Okrem odolnosti voči chybám počas rastu, fraktálové vetvenie zvyšuje účinnosť plochy pre vstrebávanie a prenos v prieduškách, kapilárach, črevách a žlčových kanálikoch. Fraktálová štruktúra napomáha chrániť pred zranením. Napríklad srdce môže fungovať aj po infarkte.

Pri výskume schopností fraktálových bubnov pri tlmení vibrácií, Bernard Sapoval našiel ďalšiu výhodu fraktálového charakteru obehovej sústavy. "Fraktálová štruktúra ľudského obehového systému tlmí búšenie, ktoré naše srdce produkuje". Srdce je veľmi silná pumpa, a keď sa vyskytne rezonancia v krvnom obehu, môžeme zomrieť.

Fraktály môžu zachrániť náš život každú minútu. Nakoniec poznamenajme, že aj telo predstavuje dynamické fraktály. Napríklad, je známe, že zdravý tep je skôr nepravidelný, ako pravidelný.

Hore
Kontakt: Marek Bundzel