Αρχείο:JuliaRay3.png

Τα περιεχόμενα της σελίδας δεν υποστηρίζονται σε άλλες γλώσσες.
Αυτό το αρχείο προέρχεται από το Wikimedia Commons
Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια

Εικόνα σε υψηλότερη ανάλυση(1.500 × 1.500 εικονοστοιχεία, μέγεθος αρχείου: 208 KB, τύπος MIME: image/png)

Σύνοψη

Περιγραφή
English: Julia set and external rays landing on fixed point . Parametr c is in the center of period 3 hyperbolic component of Mandelbrot set
Polski: Zbiór Julia i zewnętrzne promienie lądujące na punkcie stałym . Parametr c jest w punkcie centralnym składowej zbioru Mandelbrota o okresie 3.
Ημερομηνία
Πηγή

Own work with help of many great people (see references)

 
Αυτό το PNGγραφικό δημιουργήθηκε με Gnuplot.
Δημιουργός Adam majewski
άλλες εκδόσεις
Μια διανυσματική έκδοση αυτής της εικόνας (SVG) είναι διαθέσιμη. Θα πρέπει να χρησιμοποιείται στην θέση αυτής της ράστερ εικόνας όταν είναι καλύτερη.


Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα διανυσματικά γραφικά, διαβάστε για την κίνηση των Commons προς τα SVG.
Υπάρχουν επίσης πληροφορίες για την υποστήριξη εικόνων SVG από το MediaWiki.

Σε άλλες γλώσσες
Alemannisch  Bahasa Indonesia  Bahasa Melayu  British English  català  čeština  dansk  Deutsch  eesti  English  español  Esperanto  euskara  français  Frysk  galego  hrvatski  Ido  italiano  lietuvių  magyar  Nederlands  norsk bokmål  norsk nynorsk  occitan  Plattdüütsch  polski  português  português do Brasil  română  Scots  sicilianu  slovenčina  slovenščina  suomi  svenska  Tiếng Việt  Türkçe  vèneto  Ελληνικά  беларуская (тарашкевіца)  български  македонски  нохчийн  русский  српски / srpski  татарча/tatarça  українська  ქართული  հայերեն  বাংলা  தமிழ்  മലയാളം  ไทย  한국어  日本語  简体中文  繁體中文  עברית  العربية  فارسی  +/−
Νέα εικόνα SVG


What program does ?

Program draws to png file :

  • repelling fixed point and other fixed point
  • superattracting 3-point cycle (limit cycle) : ( period is 3 )
  • Julia set ( backward orbit of repelling fixed point ) using modified inverse iteration method (MIIM/J)
  • 3 external rays :

which land on fixed point

Algorithms

Software needed

Tested on versions :

  • wxMaxima 0.7.6
  • Maxima 5.16.3
  • Lisp GNU Common Lisp (GCL) GCL 2.6.8 (aka GCL)
  • Gnuplot Version 4.2 patchlevel 3

Source code

It is a batch file for Maxima CAS.

 /*

batch file for Maxima CAS



*/ 


 /* --------------------------definitions of functions ------------------------------*/

 f(z,c):=z*z+c;
 finverseplus(z,c):=sqrt(z-c);
 finverseminus(z,c):=-sqrt(z-c); 

 /*
 Square root of complex number : csqrt(x + y * i) = sqrt((r + x) / 2) + i * y / sqrt(2 * (r + x))
 gives principal value of square root : -Pi <arg<Pi
 */
 csqrt(z):=
 block(
  [t,re,im],
  t:abs(z)+realpart(z),
  if t>0 
   then (re:sqrt(t/2), im:imagpart(z)/sqrt(2*t))
   else  (im:abs(z), re:0),
  return(float(re+im*%i))
 )$



 Psi_n(r,t,z_last, Max_R):=
 /*   */
 block(
  [iMax:200,
  iMax2:0],
  /* -----  forward iteration of 2 points : z_last and w --------------*/
  array(forward,iMax-1), /* forward orbit of z_last for comparison */
  forward[0]:z_last,
  i:0,
  while cabs(forward[i])<Max_R  and  i< ( iMax-2) do
  (	
  /* forward iteration of z in fc plane & save it to forward array */
  forward[i+1]:forward[i]*forward[i] + c, /* z*z+c */
  /* forward iteration of w in f0 plane :  w(n+1):=wn^2 */
  r:r*2, /* square radius = R^2=2^(2*r) because R=2^r */
  t:mod(2*t,1),
  /* */
  iMax2:iMax2+1,
  i:i+1
  ),
  /* compute last w point ; it is equal to z-point */
  R:2^r,
  /* w:R*exp(2*%pi*%i*t),	z:w, */
  array(backward,iMax-1),
  backward[iMax2]:rectform(ev(R*exp(2*%pi*%i*t))), /* use last w as a starting point for backward iteration to new z */
  /* -----  backward iteration point  z=w in fc plane --------------*/
  for i:iMax2 step -1 thru 1 do
  (
  temp:csqrt(backward[i]-c), /* sqrt(z-c) */
  scalar_product:realpart(temp)*realpart(forward[i-1])+imagpart(temp)*imagpart(forward[i-1]),
  if (0>scalar_product) then temp:-temp, /* choose preimage */
  backward[i-1]:temp
  ),
  return(backward[0])
 )$

/*  
 draws external dynamic rays 
 R(t) = {z:arg_e(z)=t}
 using 
 z= Psi_n(w) = fc^{-n}(w^2^n) 
 there are 2 dynamic planes : 
 - f0 plane where are w points; f0(w):=w*w
 - fc plane where are z points; fc(z):=z*z+c
 */ 

 GiveRay(t,c):=
 block(
  [r],
  /* range for drawing  R=2^r ; as r tends to 0 R tends to 1 */
  rMin:1E-10, /* 1E-4;  rMin > 0  ; if rMin=0 then program has infinity loop !!!!! */
  rMax:2, 
  caution:0.9330329915368074, /* r:r*caution ; it gives smaller r */
  /* upper limit for iteration */
  R_max:300,
  /* */
  zz:[], /* array for z points of ray in fc plane */
  /*  some w-points of external ray in f0 plane  */
  r:rMax,
  while 2^r<R_max do r:2*r, /* find point w on ray near infinity (R>=R_max) in f0 plane */
  R:2^r,
  w:rectform(ev(R*exp(2*%pi*%i*t))),
  z:w, /* near infinity z=w */
  zz:cons(z,zz),
  unless r<rMin do
  (	/* new smaller R */
  r:r*caution,  
  R:2^r,
  /* */
  w:rectform(ev(R*exp(2*%pi*%i*t))),
  /* */
  last_z:z,
  z:Psi_n(r,t,last_z,R_max), /* z=Psi_n(w) */
  zz:cons(z,zz)
  ),
  return(zz)
 )$


 /* Gives points of backward orbit of z=repellor       */
 GiveBackwardOrbit(c,repellor,zxMin,zxMax,zyMin,zyMax,iXmax,iYmax):=
  block(
   hit_limit:4, /* proportional to number of details and time of drawing */
   PixelWidth:(zxMax-zxMin)/iXmax,
   PixelHeight:(zyMax-zyMin)/iYmax,
   /* 2D array of hits pixels . Hit > 0 means that point was in orbit */
   array(Hits,fixnum,iXmax,iYmax), /* no hits for beginning */
  /* choose repeller z=repellor as a starting point */
  stack:[repellor], /*save repellor in stack */
  /* save first point to list of pixels  */ 
  x_y:[repellor], 
 /* reversed iteration of repellor */
  loop,
  /* pop = take one point from the stack */
  z:last(stack),
  stack:delete(z,stack),
  /*inverse iteration - first preimage (root) */
  z:finverseplus(z,c),
  /* translate from world to screen coordinate */
  iX:fix((realpart(z)-zxMin)/PixelWidth),
  iY:fix((imagpart(z)-zyMin)/PixelHeight),
  hit:Hits[iX,iY],
  if hit<hit_limit   
   then 
    (
    Hits[iX,iY]:hit+1,
    stack:endcons(z,stack), /* push = add z at the end of list stack */
    if hit=0 then x_y:endcons( z,x_y)
    ),
  /*inverse iteration - second preimage (root) */
  z:-z,
 /* translate from world to screen coordinate, coversion to integer */
  iX:fix((realpart(z)-zxMin)/PixelWidth),
  iY:fix((imagpart(z)-zyMin)/PixelHeight),
  hit:Hits[iX,iY],
  if hit<hit_limit   
   then 
    (
     Hits[iX,iY]:hit+1,
     stack:endcons(z,stack), /* push = add z at the end of list stack to continue iteration */
     if hit=0 then x_y:endcons( z,x_y)
    ),
   if is(not emptyp(stack)) then go(loop), 
 return(x_y) /* list of pixels in the form [z1,z2] */
 )$


compile(all);

 /* ----------------------- main ----------------------------------------------------*/


 start:elapsed_run_time ();
 /* c:-0.12256+0.74486*%i;  value by Milnor*/
 c:0.74486176661974*%i-0.12256116687665; /* center of period 3 component */
 
 /* resolution is proportional to number of details and time of drawing */
 iX_max:5000;
 iY_max:5000;


 /* define z-plane ( dynamical ) */
 ZxMin:-2.0;
 ZxMax:2.0;
 ZyMin:-2.0;
 ZyMax:2.0;

 /* compute ray points & save to zz list;  external angle in turns */
 zz1:GiveRay(1/7,c)$ 
 zz2:GiveRay(2/7,c)$
 zz4:GiveRay(4/7,c)$  

 /* limit cycle */
 z0:0;
 zp:[];
 zp:cons(z0,zp);
 z1:f(z0,c);
 zp:cons(z1,zp);
 z2:f(z1,c);
 zp:cons(z2,zp);


 /* compute fixed points */
 beta:rectform((1+csqrt(1-4*c))/2); /* compute repelling fixed point beta */
 alfa:rectform((1-csqrt(1-4*c))/2); /* other fixed point */

 /* compute backward orbit of repelling fixed point */
 xy: GiveBackwardOrbit(c,beta,ZxMin,ZxMax,ZyMin,ZyMax,iX_max,iY_max)$ /**/


 /* time of computations */
 time:fix(elapsed_run_time ()-start);


 /* draw it using draw package by */
 load(draw); 
 draw2d(
  terminal  = 'svg,
  file_name = "~/maxima/batch/julia/rabbit/JuliaRay151",
  user_preamble="set size square;set key bottom right",
  title= concat("Dynamical plane for fc(z)=z*z+",string(c),"; Julia set and external
  rays landing on  fixed point z=alfa"),
  pic_width  = 1500,
  pic_height = 1500,
  yrange = [ZyMin,ZyMax],
  xrange = [ZxMin,ZyMax],
  xlabel     = "Z.re ",
  ylabel     = "Z.im",
  point_type = filled_circle,
  points_joined =true,
  point_size    =  0.1,
  color         = red,
  key = concat("external ray for angle ",string(1/7)),
  points(map(realpart,zz1),map(imagpart,zz1)),
  key = concat("external ray for angle ",string(2/7)),
  points(map(realpart,zz2),map(imagpart,zz2)),
  key = concat("external ray for angle ",string(4/7)),
  points(map(realpart,zz4),map(imagpart,zz4)),
  points_joined =false,
  color         = black,
  key = "backward orbit of z=beta",
  points(map(realpart,xy),map(imagpart,xy)),
  color         = blue,
  point_size    =  0.9,
  key = "repelling fixed point z= beta",
  points([[realpart(beta),imagpart(beta)]]),
  color         = yellow,
  key = "repelling fixed point z= alfa",
  points([[realpart(alfa),imagpart(alfa)]]),
  color         = green,
  key = "periodic z-points",
  points(map(realpart,zp),map(imagpart,zp))
 );

Acknowledgements

This program is not only my work but was done with help of many great people (see references). Warm thanks (:-))

References

  1. c program by Curtis McMullen (quad.c in Julia.tar.gz) archive copy at the Wayback Machine
  2. Quadratische Polynome by Matjaz Erat

Αδειοδότηση

Εγώ, ο κάτοχος των πνευματικών δικαιωμάτων αυτού του έργου, το δημοσιεύω δια του παρόντος υπό τις εξής άδειες χρήσης:
w:el:Creative Commons
αναφορά προέλευσης παρόμοια διανομή
Είστε ελεύθερος:
  • να μοιραστείτε – να αντιγράψετε, διανέμετε και να μεταδώσετε το έργο
  • να διασκευάσετε – να τροποποιήσετε το έργο
Υπό τις ακόλουθες προϋποθέσεις:
  • αναφορά προέλευσης – Θα πρέπει να κάνετε κατάλληλη αναφορά, να παρέχετε σύνδεσμο για την άδεια και να επισημάνετε εάν έγιναν αλλαγές. Μπορείτε να το κάνετε με οποιοδήποτε αιτιολογήσιμο λόγο, χωρίς όμως να εννοείται με οποιονδήποτε τρόπο ότι εγκρίνουν εσάς ή τη χρήση του έργου από εσάς.
  • παρόμοια διανομή – Εάν αλλάξετε, τροποποιήσετε ή δημιουργήσετε πάνω στο έργο αυτό, μπορείτε να διανείμετε αυτό που θα προκύψει μόνο υπό τους όρους της ίδιας ή συμβατής άδειας με το πρωτότυπο.
GNU head Παραχωρείται η άδεια προς αντιγραφή, διανομή και/ή τροποποίηση αυτού του εγγράφου υπό τους όρους της Άδειας Ελεύθερης Τεκμηρίωσης GNU, Έκδοση 1.2 ή οποιασδήποτε νεότερης έκδοσης δημοσιευμένης από το Ίδρυμα Ελεύθερου Λογισμικού· χωρίς Απαράλαχτους Τομείς, χωρίς Κείμενα Εξωφύλλου, και χωρίς Κείμενα Οπισθοφύλλου. Αντίγραφο της άδειας περιλαμβάνεται στην σελίδα με τίτλο GNU Free Documentation License.
Μπορείτε να επιλέξετε την άδεια της προτίμησής σας.

Λεζάντες

Δεν ορίστηκε λεζάντα

Items portrayed in this file

απεικονίζει

Ιστορικό αρχείου

Κλικάρετε σε μια ημερομηνία/ώρα για να δείτε το αρχείο όπως εμφανιζόταν εκείνη τη στιγμή.

Ώρα/Ημερομ.ΜικρογραφίαΔιαστάσειςΧρήστηςΣχόλια
τελευταία20:15, 26 Ιουνίου 2015Μικρογραφία για την έκδοση της 20:15, 26 Ιουνίου 20151.500 × 1.500 (208 KB)Soul windsurferbetter quality
15:51, 25 Μαΐου 2009Μικρογραφία για την έκδοση της 15:51, 25 Μαΐου 20091.000 × 1.000 (18 KB)Soul windsurferchanged bad names ( beta instead of alfa )
09:14, 23 Μαΐου 2009Μικρογραφία για την έκδοση της 09:14, 23 Μαΐου 20091.000 × 1.000 (18 KB)Soul windsurfer{{Information |Description={{en|1=Julia set and external rays landing on repelling fixed point. Parametr c is in the center of period 3 hyperbolic component of Mandelbrot set}} {{pl|1=Zbiór Julia i zewnętrzne promienie lądujące na odpychającym punkci

Τα παρακάτω λήμματα συνδέουν σε αυτό το αρχείο:

Καθολική χρήση αρχείου