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


Molekuly

DNA

Ako už iste viete, DNA je dlhá postupnosť nukleotidov , ktoré kódujú genetické informácie. Nukleotidy poznáme: adenín, guanín, citozín, a tymín ( A,G,C,T) . Jedna z fraktálnych zákonitostí je, že sa nachádzajú v takzvanom DNA reťazci. Reťazec DNA je reprezentovaný postupnosťou DNA, v ktorej hore vystupujú C alebo T, a dole A alebo G. Príklad takejto postupnosti CATG je na nasledujúcom obrázku. Fraktálnu zákonitosť môžeme nájsť v rôznych DNA reťazcoch.



Chromatín

Chromatín je pórovitá látka vo vnútri bunkového jadra, ktorá obsahuje genetický materiál. Ako vidíme na obrázku, chromatín má tendenciu zhlukovať sa.



Proteíny a polyméry

Polymér je molekula, ktorá je tvorená zo série stavebných blokov ( nazývaných monoméry), pripojená na iný reťazec. Ak si zoberieme polymér, môžeme zistiť, že jeho monoméry nie sú súvislé priamky. Miesto toho, uhly medzi monomérmi môžu byť rozdielne, a celá molekula sa môže zakrúcať do komplikovaných no pekných tvarov.

To isté platí pre proteíny, ktoré sa tvoria vzájomným spájaním aminokyselín do reťazca. Skrúcanie ako aj skladanie a rozpadanie často implikujú sami od seba a majú tvar fraktálov. Proteíny a ďalšie polyméry sú skutočne fraktály a existujú rôzne metódy na nájdenie ich dimenzie. Niektoré zaujímavé proteíny sú zobrazené na obrázku.

ProteínFraktálna dimenzia
Lyzozým (biele vajce)
1.614
Hemoglobín
1.583
Myoglobín (svalový proteín)
1.728



Spektrum

Vezmime si substanciu nad plameňom. Plameň bude vytvárať nejakú farbu, ktorá je charakteristická pre tú substanciu. Ak potom necháme prejsť lúč cez plameň, svetlo sa rozloží na niekoľko farieb dúhy. Na obrázku je simulácia spektra, ktoré vytvára bezchybný fraktál.

Hore
Kontakt: Marek Bundzel