Mengerova spužva

Mengerova spužva

Mengerova spužva je fraktal kojeg je opisao austrijski matematičar Karl Menger 1926. godine. To je trodimenzionalni analogon tepihu Sierpińskog. Često se naziva Sierpiński-Mengerovom spužvom ili, netočno, samo spužvom Sierpińskog. Svaka strana Mengerove spužve je tepih Sierpińskog, a svaka dijagonala Cantorov skup. Fraktalna joj je dimenzija log 20 log 3 2.7268 {\displaystyle {\frac {\log 20}{\log 3}}\approx 2.7268} .

Konstrukcija

Počinje se s kockom (nulta iteracija) koja se podijeli na 27 jednakih kocaka (duljine stranice 1/3 početne). Nakon toga oduzme se 7 kocaka: središnja i 6 u središtima strana početne kocke (prva iteracija). Postupak se ponovi s preostalih 20 kocaka. Mengerova se spužva dobije kad broj iteracija teži u beskonačno. Na slici ispod su prikazane nulta i prve tri iteracije.

Kao sustav iteriranih funkcija (IFS)

Moguće ju je načiniti pomoću 20 transformacija vjerojatnosti po 5%. Dvije su napisane u tablici, ostale se mogu dobiti analogijom iz transformacijâ za tepih Sierpińskog.

vjerojatnost transformacije
5% x n + 1 = 1 3 x n {\displaystyle x_{n+1}={\frac {1}{3}}x_{n}}

y n + 1 = 1 3 y n {\displaystyle y_{n+1}={\frac {1}{3}}y_{n}}
z n + 1 = 1 3 z n {\displaystyle z_{n+1}={\frac {1}{3}}z_{n}}

5% x n + 1 = 1 3 x n + 1 3 {\displaystyle x_{n+1}={\frac {1}{3}}x_{n}+{\frac {1}{3}}}

y n + 1 = 1 3 y n {\displaystyle y_{n+1}={\frac {1}{3}}y_{n}}
z n + 1 = 1 3 z n {\displaystyle z_{n+1}={\frac {1}{3}}z_{n}}

itd.

Povezano

Mengerova spužva na Wikimedijinoj ostavi