Dimensão Fractal: Método de Contagem de Caixas

Exploração interativa da estimativa de dimensão fractal usando o método de contagem de caixas com visualização em tempo real

ε = 20
4

Fractal com Sobreposição de Grade

Tamanho Atual da Caixa: ε = 20
Caixas Contendo o Fractal: N(ε) = 0
Estimativa de Dimensão: D = —

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

Inclinação (Dimensão D):
R²:
D Teórico:

Dados de Contagem de Caixas

ε (Tamanho da Caixa) N(ε) (Contagem) log(1/ε) log(N(ε)) log(N)/log(1/ε)

Algoritmo de Contagem de Caixas

1

Escolher Tamanho da Caixa

Selecionar um tamanho de caixa ε para criar uma sobreposição de grade

2

Sobrepor Grade

Cobrir o fractal com uma grade de caixas ε×ε

3

Contar Caixas

Contar N(ε): caixas que contêm qualquer parte do fractal

4

Registrar Ponto

Plotar (log(1/ε), log N(ε)) no gráfico log-log

5

Repetir

Repetir para diferentes valores de ε

6

Ajustar Linha

Inclinação de regressão linear = dimensão fractal D

Fundamentação Matemática

A dimensão fractal D é calculada como o limite da razão de logaritmos quando ε tende a zero:

  • ε (epsilon): Tamanho da caixa
  • N(ε): Número de caixas contendo partes fractais
  • D: Dimensão fractal (inclinação no gráfico log-log)

Problemas de Prática

Questão 1: Previsão de Dimensão

Antes de contar, preveja a dimensão fractal de um triângulo de Sierpinski. Dica: Cada iteração se divide em 3 cópias escaladas por 1/2.

Questão 2: Prática de Contagem de Caixas

Para uma curva de Koch com ε = 1/3 do comprimento total, quantas caixas são necessárias? E quanto a ε = 1/9?