Dynamische Systeme und Fraktale de Karl-Heinz Becker

Dynamische Systeme und Fraktale: Computergrafische Experimente mit Pascal

Karl-Heinz Becker

Michael Dörfler

de Limba Germană Paperback – 31 dec 1991

Das Buch bietet eine systematische Erfassung des Forschungsgebietes -- ohne den Anspruch aufzugeben, auch den Laien in die spannende Welt der Juliamengen und Apfelmännchen einzuführen. Darüber hinaus zeigen die Autoren, daß das "Chaos" nicht nur erstaunlich leicht programmiert werden kann, sondern auch Bedeutung in Bereichen der Naturwissenschaft hat.

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Oft wird heute im Zusammenhang mit der "Theorie komplexer dynamischer Systeme" von einer wissenschaftlichen Revolution gesprochen, die in alle Wis senschaften ausstrahlt. Computergrafische Methoden und Experimente bestim men heute die Arbeitsweise eines neuen Teilgebietes der Mathematik: der "experimentellen Mathematik". Ihr Inhalt ist neben anderem die Theorie kom plexer, dynamischer Systeme. Erstmalig wird hier experimentell mit Computer systemen und Computergrafik gearbeitet. Gegenstand der Experimente sind "mathematische Rückkopplungen", die mit Hilfe von Computern berechnet und deren Ergebnisse durch computergrafische Methoden dargestellt werden. Die rätselhaften Strukturen dieser Computergrafiken bergen Geheimnisse, die heute noch weitgehend unbekannt sind und eine Umkehrung des Denkens in vielen Bereichen der Wissenschaft bewirken werden. Handelt es sich hierbei tatsächlich um eine Revolution, dann muß dasselbe wie für andere Revolutionen gelten: • die äußere Sitution muß dementsprechend vorbereitet sein und • es muß jemand da sein, der neue Erkenntnisse auch umsetzt. Wir denken, daß die äußere günstige Forschungssituation durch die massenhafte und preisgünstige Verbreitung von Computern geschaffen wurde. Mehr und mehr haben sie sich als unverzichtbare Arbeitswerkzeuge durchgesetzt. Es ist aber immer die wissenschaftliche Leistung einzelner gewesen, das was möglich ist, auch zu tun. Hier sei zunächst der Name Benoit B. Mandelbrots erwähnt. Diesem wissenschaftlichen Aussenseiter ist es in langjähriger Arbeit gelungen, den grundlegenden mathematischen Begriff des "Fraktals" zu entwickeln und mit Leben zu füllen. Andere Arbeitgruppen waren es, die die speziellen grafischen Möglichkeiten weiterentwickelten.

Cuprins

1 Forscher entdecken das Chaos.- 2 Zwischen Ordnung und Chaos — Feigenbaumdiagramme.- 3 Merkwürdige Attraktoren.- 4 Herr Newton läßt schön grüßen.- 5 Komplexe Grenzen.- 6 Begegnung mit dem Apfelmännchen.- 7 Neue Ansichten — neue Einsichten.- 8 „Fraktale“ Computergrafiken.- 9 Schritt für Schritt in das Chaos.- 10 Reise in das Land der unendlichen Strukturen.- 11 Bausteine für grafische Experimente.- 12 Pascal und die Feigenbäume.- 13 Anhang.