Dimensión Fractal: Método de Conteo de Cajas

Exploración interactiva de la estimación de dimensión fractal usando el método de conteo de cajas con visualización en tiempo real

ε = 20
4

Fractal con Rejilla Superpuesta

Tamaño Actual de Caja: ε = 20
Cajas que Contienen el Fractal: N(ε) = 0
Estimación de Dimensión: D = —

Gráfico Log-Log: log(N(ε)) vs log(1/ε)

Pendiente (Dimensión D):
R²:
D Teórica:

Datos de Conteo de Cajas

ε (Tamaño de Caja) N(ε) (Cuenta) log(1/ε) log(N(ε)) log(N)/log(1/ε)

Algoritmo de Conteo de Cajas

1

Elegir Tamaño de Caja

Seleccionar un tamaño de caja ε para crear una rejilla superpuesta

2

Superponer Rejilla

Cubrir el fractal con una rejilla de cajas ε×ε

3

Contar Cajas

Contar N(ε): cajas que contienen cualquier parte del fractal

4

Registrar Punto

Graficar (log(1/ε), log N(ε)) en gráfico log-log

5

Repetir

Repetir para diferentes valores de ε

6

Ajustar Línea

Pendiente de regresión lineal = dimensión fractal D

Fundamento Matemático

La dimensión fractal D se calcula como el límite del cociente de logaritmos cuando ε tiende a cero:

  • ε (epsilon): Tamaño de caja
  • N(ε): Número de cajas que contienen partes del fractal
  • D: Dimensión fractal (pendiente en gráfico log-log)

Problemas de Práctica

Pregunta 1: Predicción de Dimensión

Antes de contar, predice la dimensión fractal de un triángulo de Sierpinski. Pista: Cada iteración se divide en 3 copias escaladas por 1/2.

Pregunta 2: Práctica de Conteo de Cajas

Para una curva de Koch con ε = 1/3 de la longitud total, ¿cuántas cajas se necesitan? ¿Qué tal ε = 1/9?