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


Ľudské telo

Ak ešte stále nie ste presvedčený, že fraktály nie sú len matematickým pojmom, ale sú veľmi dôležité v reálnom živote, váš úsudok by sa mohol zmeniť po zistení, že aj vás tvoria fraktály.



Pľúca

Prvé miesto kde ich nájdeme je viacmenej známe každému kto pozná fraktály. To miesto je pľúcny systém, ktorý používame na dýchanie. Pľúcny systém je tvorený z trubíc, cez ktoré prúdi vzduch do mikroskopických vačkov, ktoré sa nazývajú alveoly. Hlavná trubica tohoto systému je trachea, ktorá sa delí na dve menšie trubice. Tie vedú rozdielne k pľúcam a nazývajú sa priedušky. Priedušky sú striedavo delené na menšie trubice, ktoré sú potom delené ďalej. Toto delenie pokračuje ďalej a ďalej až po malé trubice, ktoré sa nazývajú priedušinky. Na konci reťazca sú alveoly. Tento popis je podobný typickému fraktálu, špeciálne fraktálu Canopy, ktorý je tvorený deliacimi partiami.

Koncové body pľúcnych trubíc ,alveoly, sú navzájom mimoriadne blízko. Schopnosť týchto koncových bodov byť prepojené je ďalšia schopnosť fraktálu Canopy.



Alveoly

Niektoré údaje, ako napríklad že naše pľúca sú fraktálom, prichádzajú z rozmerov plochy alveol, ktoré boli 80 m2 pri zväčšení svetelným mikroskopom a 140 m2 pri zväčšení elektronovým mikroskopom. Z metód geometrie poznáme, že zvýšenie veľkosti je jedna vlastnost fraktálov.



Krvné cievy

Podobne ak pri prieduškových trubiach, podobné rozdelenie môžeme nájsť pri krvných cievach. Napríklad artérie, začínajú aortou, ktorá sa delí na menšie krvné cievy. Menšie sa zase delia, a delenie pokračuje až po kapiláry, ktoré sú taktiež ako alveoly mimoriadne blízko ostatných. Krvné cievy môžu byť teda popísané fraktálom Canopy.



Mozog

Povrch mozgu , kde sa uskutočňuje najvyššia forma myslenia, pojíma veľký počet vrstiev. Človek, ktorý je intelektuálnejšie najdokonalejší zo všetkých živočíchov má najviac zvrásnený povrch mozgu. Geometricky, zvýšenie zvrásnenia spôsobuje jeho zväčšenie sa. Namiesto čísla 2, ktoré je dimenziou hladkého povrchu, povrch mozgu má dimenziu väčšiu ako 2. U ľudí je to číslo samozrejme najvyššie. Má hodnotu 2,732,79. Tu je téma pre science fiction: Super inteligentná bytosť s mozgovou dimenziou vyššou ako 3.



Membrány

Povrch, ktorý je podobný mozgu, môžeme nájsť a inde. Napríklad je to povrch v bunke mitochondrie, ktorý za používa na získavanie energie a endoplazmatickej sieťky. Tá sa používa na prenos látok. Nosové membrány dovolia lepšie snímanie vôňí pri stúpajúcom snímaní povrchu. Avšak u ľudí je táto membrána menšia ako u iných živočíchov. Na obrázku je fraktálna dimenzia niektorých anatomických štruktúr. Všimnite si, že dimenzie sú väčšie ako by sme mohli čakať.

Hore
Kontakt: Marek Bundzel