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Modelado matemático y algoritmos recursivos para construir patrones fractales complejos

Autores: Buriboev, Abror Shavkatovich; Sultanov, Djamshid; Ibrohimova, Zulaykho; Jeon, Heung Seok

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Modelado matemático y algoritmos recursivos para construir patrones fractales complejos


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Estructuras fractales
Algoritmos recursivos
Modelos geométricos
Patrones fractales
Método RFM
Transformaciones que preservan la simetría

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 48

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este documento, presentamos modelos geométricos matemáticos y algoritmos recursivos para generar y diseñar patrones complejos utilizando estructuras fractales. Al aplicar métodos analíticos e iterativos, sistemas de funciones iteradas (IFS) y L-sistemas para crear modelos geométricos de fractales complicados, desarrollamos modelos de construcción fractal, herramientas de visualización y enfoques de medición fractal. Introdujimos un novedoso método de modelado fractal recursivo (RFM) diseñado para generar patrones fractales intrincados con un control mejorado sobre la simetría, la escala y la autosimilitud. El método RFM se basa en técnicas tradicionales de generación de fractales, pero introduce recursión adaptativa y transformaciones que conservan la simetría para producir fractales con aplicaciones en dominios como la imagen médica, el diseño textil y el arte digital. Nuestro enfoque difiere de métodos existentes como el IFS de Barnsley y el código fractal de Jacquin al ofrecer una convergencia más rápida, una mayor precisión y una mayor flexibilidad en la personalización de patrones. Utilizamos el método RFM para crear un modelo matemático de objetos fractales que permitió la visualización de poligonales, curvas de Koch, árboles de Cayley, curvas de Serpin, conjunto de Cantor, formas estrelladas, circulares, círculos intersectantes y fractales en forma de árbol. Utilizando los modelos propuestos, se encontraron las dimensiones fractales de estas formas, lo que permitió crear patrones fractales complejos utilizando una amplia variedad de formas geométricas complicadas. Además, creamos una herramienta de software que automatiza la visualización de estructuras fractales. Esta herramienta puede utilizarse para una variedad de aplicaciones, incluida la ornamentación de elementos de construcción, el diseño interior y exterior, y la construcción de patrones en la industria textil.

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