Desarrollo de fractales mediante el método de Mandelbrot

El método de Mandelbrot : este método para desarrollar "objetos fractales" fue creado por Benoît Mandelbrot en la década de los años 70, mientras trabajaba en IBM. Consiste en construir, para cada punto c del plano complejo, una sucesión de números complejos zn. Partiendo del punto z0 = 0, se calcula la sucesión de forma iterativa mediante la fórmula zn+1=F(zn)+c, donde F es una función arbitraria previamente elegida. Cuando la sucesión iterativa está acotada, se asigna al punto c del plano complejo un color sólido (por ejemplo, el color negro). Si la sucesión diverge entonces se asigna al punto c un color progresivamente distinto, dependiendo de cuántas iteraciones hayan sido necesarias para detectar la divergencia de la sucesión.

El fractal derivado por este método cuando se toma la función F(z)=z2 se llama conjunto de Mandelbrot.

En lo que sigue, en lugar de zn+1=F(zn)+c se utilizará la notación Z=F(Z)+C, como si se tratara de una asignación en algún lenguaje de programación.

Z = Zm + C

A continuación se muestra una serie de fractales iterando las diferentes potencias de Z = Zm + C, según el método de Mandelbrot.

Ejemplos de fractales del tipo Mandelbrot: Z = Zm + C

  • Z = Z2 + CConjunto de Mandelbrot
    Z = Z2 + C
    Conjunto de Mandelbrot
  • Z = Z3 + C
    Z = Z3 + C
  • Z = Z4 + C
    Z = Z4 + C
  • Z = Z5 + C
    Z = Z5 + C
  • Z = Z6 + C
    Z = Z6 + C
  • Z = Z7 + C
    Z = Z7 + C
  • Z = Z8 + C
    Z = Z8 + C
  • Z = Z9 + C
    Z = Z9 + C
  • Z = Z10 + C
    Z = Z10 + C
  • Z = Z11 + C
    Z = Z11 + C
  • Z = Z12 + C
    Z = Z12 + C
  • Z = Z12 + C x 8
    Z = Z12 + C
    x 8
  • Z = Z20 + C
    Z = Z20 + C
  • Z = Z20 + C x 10
    Z = Z20 + C
    x 10
  • Z = Z48 + C
    Z = Z48 + C
  • Z = Z48 + C x 20
    Z = Z48 + C
    x 20
  • Z = Z96 + C
    Z = Z96 + C
  • Z = Z96 + C x 40
    Z = Z96 + C
    x 40

Tal y como se puede ver en los ejemplos representados, el número de lóbulos es L = m - 1

Un breve viaje a las profundidades del fractal de Mandelbrot Z = Z2 + C

A continuación vamos a adentrarnos en el fractal clásico de Mandelbrot, utilizando el microscopio de altísima resolución que nos proporciona el cálculo iterativo. Todas las ampliaciones vienen precedidas de una imagen del fractal a escala 1:1 en donde podemos apreciar la zona ampliada.[1]

Ampliación zona 1

Centro de coordenadas : Cx = 0.291811 , Cy = 0.0144686

  • x 1
    x 1
  • x 732
    x 732

Ampliación zona 2

Centro de coordenadas : Cx = -0.165643411 , Cy = 0.656685704

  • x 1
    x 1
  • x 3855
    x 3855

Ampliación zona 3

Centro de coordenadas : Cx = -0.755625 , Cy = 0.06328125

  • x 1
    x 1
  • x 180
    x 180

Ampliación zona 4

Centro de coordenadas : Cx = -0,1758752481899, Cy = 1,075392007
A continuación bajaremos a gran profundidad, con una ampliación de más de 2 millones y con un número máximo de 6000 iteraciones por pixel !

  • x 1
    x 1
  • x 2,369,369
    x 2,369,369

Ampliación zona XX

Centro de coordenadas : Cx = 0,02816835288421, Cy = 0,63790834667330
Ahora nos adentraremos en un sitio con extrañas formas y colores, pero donde pueden apreciarse perfectamente las formas del fractal de Mandelbrot...

  • x 5,598
    x 5,598

Z = Z-m + C

Ejemplos de fractales del tipo Mandelbrot, con potencias negativas de Z.

  • Z = Z -2 + C
    Z = Z -2 + C
  • Z = Z -3 + C
    Z = Z -3 + C
  • Z = Z -4 + C
    Z = Z -4 + C
  • Z = Z -5 + C
    Z = Z -5 + C

Z = Zp / (1 + Zq) + C

  • Z = Z2 / (1 + Z) + C
    Z = Z2 / (1 + Z) + C
  • Z = Z3 / (1 + Z2) + C
    Z = Z3 / (1 + Z2) + C
  • Z = Z3 / (1 + Z) + C
    Z = Z3 / (1 + Z) + C
  • Z = Z3 / (1 + Z + Z2) + C
    Z = Z3 / (1 + Z + Z2) + C
  • Z = [(1 + Z) / Z2] + C
    Z = [(1 + Z) / Z2] + C

Z = Zm + Cp

Pero, ¿ qué pasa cuando hacemos Z = Zm + Cp ?. Tal y como se puede ver en los siguientes ejemplos, el número de lóbulos es L = (m - 1) * p

  • Z = Z2 + C2 L = (2 - 1)* 2 = 2
    Z = Z2 + C2
    L = (2 - 1)* 2 = 2
  • Z = Z2 + C3 L = (2 - 1)* 3 = 3
    Z = Z2 + C3
    L = (2 - 1)* 3 = 3
  • Z = Z2+C6 - 1 L = (2 - 1)* 6 = 6
    Z = Z2+C6 - 1
    L = (2 - 1)* 6 = 6
  • Z = Z3 + C2 L = (3 - 1)* 2 = 4
    Z = Z3 + C2
    L = (3 - 1)* 2 = 4
  • Z = Z3 + C3 L = (3 - 1)* 3 = 6
    Z = Z3 + C3
    L = (3 - 1)* 3 = 6
  • Z = Z4 + C4 L = (4 - 1)* 4 = 12
    Z = Z4 + C4
    L = (4 - 1)* 4 = 12

Z = Zm + Z + C

A continuación se muestra una serie de fractales iterando las diferentes potencias de Z = Zm + Z + C, según el método de Mandelbrot.

  • Z = Z2 + Z + C
    Z = Z2 + Z + C
  • Z = Z3 + Z + C
    Z = Z3 + Z + C
  • Z = Z4 + Z + C
    Z = Z4 + Z + C
  • Z = Z9 + Z + C
    Z = Z9 + Z + C

Z = Zm - Z + C

A continuación se muestra una serie de fractales iterando las diferentes potencias de Z = Zm - Z + C, según el método de Mandelbrot.

  • Z = Z3 - Z + C
    Z = Z3 - Z + C
  • Z = Z4 - Z + C
    Z = Z4 - Z + C
  • Z = Z5 - Z + C
    Z = Z5 - Z + C
  • Z = Z9 - Z + C
    Z = Z9 - Z + C

Z = Zm + 1 / Cp

También se puede transformar cada punto del plano complejo, de acuerdo a una función arbitraria, antes de ser sumado a la función iterativa, según la siguiente ecuación Z = Zm + F(C) . Veamos que pasa cuando la transformación es del tipo:F(C) = 1 / C

Ejemplos de fractales del tipo Mandelbrot: Z = Zm + 1/C, donde cada punto C del plano complejo se transforma en 1 / C, antes de entrar en la iteración de la potencia de Z.
Zo = (0,0i). El número de vértices es V = (m - 1)

  • Z = Z2 + 1/C
    Z = Z2 + 1/C
  • Z = Z3 + 1/C
    Z = Z3 + 1/C
  • Z = Z4 + 1/C
    Z = Z4 + 1/C
  • Z = Z5 + 1/C
    Z = Z5 + 1/C
  • Z = Z6 + 1/C
    Z = Z6 + 1/C
  • Z = Z7 + 1/C
    Z = Z7 + 1/C


Pero, qué pasa cuándo Z = Zm + (1 / C2) ?. Pues algo muy parecido a lo que veíamos antes, ahora el número de vértices es V = (m - 1) * p

  • Z = Z2 + 1 / C2 V = (2 - 1)* 2 = 2
    Z = Z2 + 1 / C2
    V = (2 - 1)* 2 = 2
  • Z = Z3 + 1 / C2 V = (3 - 1)* 2 = 4
    Z = Z3 + 1 / C2
    V = (3 - 1)* 2 = 4
  • Z = Z4 + 1 / C2 V = (4 - 1)* 2 = 6
    Z = Z4 + 1 / C2
    V = (4 - 1)* 2 = 6
  • Z = Z5 + 1 / C2 V = (5 - 1)* 2 = 8
    Z = Z5 + 1 / C2
    V = (5 - 1)* 2 = 8
  • Z = Z6 + 1 / C2 V = (6 - 1)* 2 = 10
    Z = Z6 + 1 / C2
    V = (6 - 1)* 2 = 10
  • Z = Z7 + 1 / C2 V = (7 - 1)* 2 = 12
    Z = Z7 + 1 / C2
    V = (7 - 1)* 2 = 12


  • Z = Z2 + 1 / C3 V = (2 - 1)* 3 = 3
    Z = Z2 + 1 / C3
    V = (2 - 1)* 3 = 3
  • Z = Z2 + 1 / (C3+1) V = (2 - 1)* 3 = 3
    Z = Z2 + 1 / (C3+1)
    V = (2 - 1)* 3 = 3



Integrando en el mismo fractal una función de C y su inversa Z = Zm + C i Z = Zm + 1/C

La zona en color BLANCO intenso es el área de la intersección de los 2 sets.

  • Z = Z2 + 1 / C Z = Z2 + C
    Z = Z2 + 1 / C
    Z = Z2 + C
  • Z = Z2 + 1 / C Z = Z3 + C
    Z = Z2 + 1 / C
    Z = Z3 + C
  • Z = Z3 + 1 / C Z = Z2 + C
    Z = Z3 + 1 / C
    Z = Z2 + C
  • Z = Z3 + 1 / C Z = Z3 + C
    Z = Z3 + 1 / C
    Z = Z3 + C
  • Z = Z4 + 1 / C Z = Z4 + C
    Z = Z4 + 1 / C
    Z = Z4 + C
  • Z = Z4 + 1 / C Z = Z3 + C
    Z = Z4 + 1 / C
    Z = Z3 + C

Z = ( Zm / Cm ) + C

  • Z = (Z4 / C4) + C
    Z = (Z4 / C4) + C
  • Z = (Z8 / C8) + C
    Z = (Z8 / C8) + C

Z = Zm + C + Cp + 1/ C + 1/ Cq

También podemos añadir más sumandos a la función Zm, combinando C, Cp, 1/C y 1/Cq en grupos de 2, 3 o 4, veamos que sucede si agrupamos C2, 1/C y 1/C2 de 2,3 o 4 formas ..:

  • Z = Z2 + C + C2
    Z = Z2 + C + C2
  • Z = Z2 + C + 1/C
    Z = Z2 + C + 1/C
  • Z = Z2 + C + 1/C2
    Z = Z2 + C + 1/C2
  • Z = Z2 + C2+ 1/C
    Z = Z2 + C2+ 1/C
  • Z = Z2 + C2 + 1/C2
    Z = Z2 + C2 + 1/C2
  • Z = Z2 + 1/C + 1/ C2
    Z = Z2 + 1/C + 1/ C2
  • Z = Z2 + C + C2 + 1/C
    Z = Z2 + C + C2 + 1/C
  • Z = Z2 + C + C2 + 1/C2
    Z = Z2 + C + C2 + 1/C2
  • Z = Z2 + C + 1/C + 1/C2
    Z = Z2 + C + 1/C + 1/C2
  • Z = Z2 + C2 + 1/C + 1/C2
    Z = Z2 + C2 + 1/C + 1/C2
  • Z = Z2 + C + C2 + 1/C + 1/C2
    Z = Z2 + C + C2 + 1/C + 1/C2


A continuación más combinaciones con otros exponentes:

  • Z = Z2 + C + 1/ C3
    Z = Z2 + C + 1/ C3

Z = Zm + polinomios de C

Podemos combinar diferentes potencias de C y/o Z sumándolas a Zm , veamos qué sucede:

  • Z=Z2 + C /(C2+1) + C Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + C /(C2+1) + C
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + C /(C2-1) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + C /(C2-1)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + C2 /(C4 + 0.1) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + C2 /(C4 + 0.1)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + C2 / (C4 - 0.25) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + C2 / (C4 - 0.25)
    Zo = (0,0i)

El caso de la función: Z=Z2 + 1 /(Cm-1)

  • Z=Z2 + 1 /(C2-1) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + 1 /(C2-1)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + 1 /(C3-1) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + 1 /(C3-1)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + 1 /(C4-1) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + 1 /(C4-1)
    Zo = (0,0i)

Z = Zm + polinomios mixtos de C i Z

Podemos sumar a Zm polinomios mixtos de C i Z , veamos qué sucede:

Z = Z2 + C/ (Z2 + k)

  • Z=Z2 + C / (Z2- 0.001) Zo = (0,0i) x 1000
    Z=Z2 + C / (Z2- 0.001)
    Zo = (0,0i) x 1000
  • Z=Z2 + C / (Z2- 0.01) Zo = (0,0i) x 100
    Z=Z2 + C / (Z2- 0.01)
    Zo = (0,0i) x 100
  • Z=Z2 + C / (Z2- 0.1) Zo = (0,0i) x 10
    Z=Z2 + C / (Z2- 0.1)
    Zo = (0,0i) x 10
  • Z=Z2 + C / (Z2+ 0.1) Zo = (0,0i) x 10
    Z=Z2 + C / (Z2+ 0.1)
    Zo = (0,0i) x 10
  • Z=Z2 + C / (Z2+ 0.01) Zo = (0,0i) x 100
    Z=Z2 + C / (Z2+ 0.01)
    Zo = (0,0i) x 100
  • Z=Z2 + C / (Z2+ 0.001) Zo = (0,0i) x 24,900
    Z=Z2 + C / (Z2+ 0.001)
    Zo = (0,0i) x 24,900

Z = Zm + Cp/Zq + C

  • Z=Z2 + (C2 /Z2) + C Zo = (0,0i) m=2, p=2,q=2
    Z=Z2 + (C2 /Z2) + C
    Zo = (0,0i) m=2, p=2,q=2
  • Z=Z2 + (C4 /Z2) + C Zo = (0,0i) m=2,p=4,q=2
    Z=Z2 + (C4 /Z2) + C
    Zo = (0,0i) m=2,p=4,q=2
  • Z=Z2 + (C4 /Z4) + C Zo = (0,0i) m=2, p=4,q=4
    Z=Z2 + (C4 /Z4) + C
    Zo = (0,0i) m=2, p=4,q=4
  • Z=Z2 + (C6 /Z6) + C Zo = (0,0i) m=2, p=6,q=6
    Z=Z2 + (C6 /Z6) + C
    Zo = (0,0i) m=2, p=6,q=6
  • Z=Z4 + (C2 /Z4) + C Zo = (0,0i) m=4, p=2,q=4
    Z=Z4 + (C2 /Z4) + C
    Zo = (0,0i) m=4, p=2,q=4

Z= [(Zm+C-1) / (m*Zm-1+C- m)]2

  • Z= [(Z2+C-1) / (2*Z+C-2)]2 Zo = (0,0i) MAGNET
    Z= [(Z2+C-1) / (2*Z+C-2)]2
    Zo = (0,0i) MAGNET
  • Z= [(Z2+C2-1) / (2*Z+C2 -2)]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z2+C2-1) / (2*Z+C2 -2)]2
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z2+C3-1) / (2*Z+C3 -2)]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z2+C3-1) / (2*Z+C3 -2)]2
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z3+C-1) / (3*Z2+C-3)]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z3+C-1) / (3*Z2+C-3)]2
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z4+C-1) / (4*Z3+C-4)]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z4+C-1) / (4*Z3+C-4)]2
    Zo = (0,0i)

Z= [(Z + Cm-1) / Cm]2

  • Z= [(Z + C -1) / C]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C -1) / C]2
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z + C2-1) / C2]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C2-1) / C2]2
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z + C3-1) / C3]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C3-1) / C3]2
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z + C4-1) / C4]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C4-1) / C4]2
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z + C5-1) / C5]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C5-1) / C5]2
    Zo = (0,0i)

Z= [(Z + Cm-1) / Cm]3

  • Z= [(Z + C-1) / C]3 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C-1) / C]3
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z + C2-1) / C2]3 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C2-1) / C2]3
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z + C3-1) / C3]3 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C3-1) / C3]3
    Zo = (0,0i)

Z= [(Z + Cm+1) / (Cm - 1)]2

  • Z= [(Z + C +1) / (C -1]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C +1) / (C -1]2
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z + C2 +1) / (C2 -1]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C2 +1) / (C2 -1]2
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z + C3 +1) / (C3 -1]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C3 +1) / (C3 -1]2
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z + C4 +1) / (C4 -1)]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C4 +1) / (C4 -1)]2
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z + C5 +1) / (C5 -1)]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C5 +1) / (C5 -1)]2
    Zo = (0,0i)

Z= [(Z + Cm-1) / (Cm + 1)]2

  • Z= [(Z + C -1) / (C +1]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C -1) / (C +1]2
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z + C2 -1) / (C2 +1]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C2 -1) / (C2 +1]2
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z + C3 -1) / (C3 +1]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C3 -1) / (C3 +1]2
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z + C4 -1) / (C4 +1)]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C4 -1) / (C4 +1)]2
    Zo = (0,0i)
  • Z= [(Z + C5 -1) / (C5 +1)]2 Zo = (0,0i)
    Z= [(Z + C5 -1) / (C5 +1)]2
    Zo = (0,0i)

Otras combinaciones de Z y C

  • Z=Z2 + C2 /(Z2+C) + C Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + C2 /(Z2+C) + C
    Zo = (0,0i)

Más funciones de variable compleja

Pero existe una amplia variedad de funciones, en el dominio de los números complejos, que pueden ser iteradas según el método de Mandelbrot.
Voy a citar aquí algunos ejemplos, explicitando la parte real y la imaginaria:

Exp(Z) = [ Exp(x) * Cos(x), Exp(x) * Sin(y)i ]
Sin(Z) = [ Sin(x) * ((Exp(y) + Exp(-y)) / 2), Cos(x) * ((Exp(y) - Exp(-y)) / 2)i ]
Cos(Z) = [ Cos(x) * ((Exp(y) + Exp(-y)) / 2) , -Sin(x) * ((Exp(y) - Exp(-y)) / 2)i ]
SinH(Z) = [ Cos(y) * ((Exp(x) - Exp(-x)) / 2) , Sin(Y) * ((Exp(x) + Exp(-x)) / 2)i ]
CosH(Z) = [ Cos(y) * ((Exp(x) + Exp(-x)) / 2) , Sin(y) * ((Exp(x) - Exp(-x)) / 2)i ]
LN(Z) = [ 0.5 * Log(x * x + y * y) , Atn(y / x)i ]
SQR(Z) = [ (x * x + y * y)^0.25 * Cos(0.5 * Atn(y/x)) , (x * x + y * y)^0.25 * Sin(0.5 * Atn(y/x)) i ]
ATN(Z) = [PI / 4 - (1 / 2) * Atn((1 - x^2 - y^2) / (2 * x)), -(1 / 4) * Log((1 - x^2 - y^2) ^2 + 4 * x^2) + (1 / 2) * Log((1 + y) ^2 + x^2) i]


Z = Zm + F(C)

A continuación algunos ejemplos de fractales por iteración de Z2, pero transformando C según las funciones descritas anteriormente:

  • Z=Z2 + Sin(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + Sin(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + 1/Sin(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + 1/Sin(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + Cos(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + Cos(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + 1/Cos(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + 1/Cos(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + SinH(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + SinH(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + 1/SinH(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + 1/SinH(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + CosH(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + CosH(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + 1/CosH(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + 1/CosH(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + Tan(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + Tan(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + CoTan(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + CoTan(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + TanH(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + TanH(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + CoTanH(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + CoTanH(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + Sin(C)/CosH(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + Sin(C)/CosH(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + CosH(C)/Sin(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + CosH(C)/Sin(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + Cos(C)/SinH(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + Cos(C)/SinH(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + SinH(C)/Cos(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + SinH(C)/Cos(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + Sin(C)/SinH(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + Sin(C)/SinH(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + SinH(C)/Sin(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + SinH(C)/Sin(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + Cos(C)/CosH(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + Cos(C)/CosH(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z=Z2 + CosH(C)/Cos(C) Zo = (0,0i)
    Z=Z2 + CosH(C)/Cos(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z= Z2 + ATan(C) Zo = (0,0i)
    Z= Z2 + ATan(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z= -0.5*Z2 + Sqr(C) Zo = (0,0i)
    Z= -0.5*Z2 + Sqr(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z= -0.5*Z3 + Sqr(C) Zo = (0,0i)
    Z= -0.5*Z3 + Sqr(C)
    Zo = (0,0i)

Fractales por iteración de Exp(Z)

Esta función se descompone en una parte real y otra imaginaria: Exp(Z) = [ Exp(x) * Cos(y), Exp(x) * Sin(y)i ]
Puede ser utilizada como función iterativa o como función transformadora de C = (Cx,Cyi), o simultáneamente:

Como función iterativa

  • Z = Exp(Z)+ C Zo = (0,0i)
    Z = Exp(Z)+ C
    Zo = (0,0i)
  • Z = Z * Exp(Z)+ C Zo = (0,0i)
    Z = Z * Exp(Z)+ C
    Zo = (0,0i)

Como función transformadora de C

  • Z = Z2 + Exp(C) Zo = (0,0i)
    Z = Z2 + Exp(C)
    Zo = (0,0i)

Como función iterativa i transformadora de C, simultáneamente

  • Z = Exp(C3/Z3) Zo = (0,0i)
    Z = Exp(C3/Z3)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Exp[(Z2-1.00001*Z)/Sqr(C3)] Zo = (0,0i)
    Z = Exp[(Z2-1.00001*Z)/Sqr(C3)]
    Zo = (0,0i)
  • Z = Exp[(Z2- 1.00001*Z)/C3] Zo = (0,0i)
    Z = Exp[(Z2- 1.00001*Z)/C3]
    Zo = (0,0i)

El caso de la función Z = Exp[(Z2 + k * Z) / F(Cm)]

Esta función es muy sensible a Zo, y también al coeficiente (k) que multiplica a Z. Veamos algunos ejemplos interesantes:

  • Z = Exp[(Z2+ k*Z)/ Sqr(C3)] Zo = (1,1i) k = 1
    Z = Exp[(Z2+ k*Z)/ Sqr(C3)]
    Zo = (1,1i) k = 1
  • Z = Exp[(Z2+ k*Z)/ Sqr(C3)] Zo = (1,1i) k = -0.8
    Z = Exp[(Z2+ k*Z)/ Sqr(C3)]
    Zo = (1,1i) k = -0.8
  • Z = Exp[(Z2+ k*Z)/ Sqr(C7)] Zo = (1,1i) k = 0.0
    Z = Exp[(Z2+ k*Z)/ Sqr(C7)]
    Zo = (1,1i) k = 0.0
  • Z = Exp[(Z2+ k*Z)/ Sqr(C7)] Zo = (1,1i) k = -0.8
    Z = Exp[(Z2+ k*Z)/ Sqr(C7)]
    Zo = (1,1i) k = -0.8
  • Z = Exp[(Z2+ k*Z)/ LN(C9)] Zo = (1,1i) k = 3.0
    Z = Exp[(Z2+ k*Z)/ LN(C9)]
    Zo = (1,1i) k = 3.0

El caso de la función Zn+1 = Exp(Zn / C m)

  • Z = Exp(Z /C) Zo = (0,0i)
    Z = Exp(Z /C)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Exp(Z /C2) Zo = (0,0i)
    Z = Exp(Z /C2)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Exp(Z /C3) Zo = (0,0i)
    Z = Exp(Z /C3)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Exp(Z /C4) Zo = (0,0i)
    Z = Exp(Z /C4)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Exp(Z /C5) Zo = (0,0i)
    Z = Exp(Z /C5)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Exp(Z /C6) Zo = (0,0i)
    Z = Exp(Z /C6)
    Zo = (0,0i)


El caso de la función Zn+1 = Exp(Zn / C m) + C p

  • Z = Exp(Z /C6) + C 3 Zo = (0,0i)
    Z = Exp(Z /C6) + C 3
    Zo = (0,0i)
  • Z = Exp(Z /C8) + C 4 Zo = (0,0i)
    Z = Exp(Z /C8) + C 4
    Zo = (0,0i)
  • Z = Exp(Z /C8) + C 2 Zo = (0,0i)
    Z = Exp(Z /C8) + C 2
    Zo = (0,0i)

El caso de la función Zn+1 = Exp(Znp / C p)

  • Z = Exp(Z3/C3) Zo = (0,0i)
    Z = Exp(Z3/C3)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Exp(Z4/C4) Zo = (0,0i)
    Z = Exp(Z4/C4)
    Zo = (0,0i)


El caso de la función Zn+1 = Znq * Exp(Zn / C p) + C

  • Z = Z2 * Exp(Z/C)+ C Zo = (0,0i)
    Z = Z2 * Exp(Z/C)+ C
    Zo = (0,0i)
  • Z = Z3 * Exp(Z/C)+ C Zo = (0,0i)
    Z = Z3 * Exp(Z/C)+ C
    Zo = (0,0i)
  • Z = Z4 * Exp(Z/C)+ C Zo = (0,0i)
    Z = Z4 * Exp(Z/C)+ C
    Zo = (0,0i)
  • Z = Z5 * Exp(Z/C)+ C Zo = (0,0i)
    Z = Z5 * Exp(Z/C)+ C
    Zo = (0,0i)

El caso de la función Zn+1 = Exp[ Zn2 / (C m + C p) ]

Aparece un número de lóbulos centrales = m, y un número de aristas exteriores = p, siendo m<p.

  • Z = Exp[Z2 / ( C5 + C )] Zo = (0,0i)
    Z = Exp[Z2 / ( C5 + C )]
    Zo = (0,0i)
  • Z = Exp[Z2 / ( C6 + C3 )] Zo = (0,0i)
    Z = Exp[Z2 / ( C6 + C3 )]
    Zo = (0,0i)
  • Z = Exp[Z2 / ( C8 + C4 )] Zo = (0,0i)
    Z = Exp[Z2 / ( C8 + C4 )]
    Zo = (0,0i)


El caso de la función Zn+1 = Znm * Exp[ Cos(Zn)] + 1/C

Aparecen un número de aristas = m.

  • Z = Z2* Exp[ Cos(Z)] + 1/C Zo = (0,0i)
    Z = Z2* Exp[ Cos(Z)] + 1/C
    Zo = (0,0i)
  • Z = Z3* Exp[ Cos(Z)] + 1/C Zo = (0,0i)
    Z = Z3* Exp[ Cos(Z)] + 1/C
    Zo = (0,0i)
  • Z = Z4* Exp[ Cos(Z)] + 1/C Zo = (0,0i)
    Z = Z4* Exp[ Cos(Z)] + 1/C
    Zo = (0,0i)

Fractales per iteración de Sin(Z)

Esta función se descompone en una parte real y otra imaginaria: Sin(Z) = [ Sin(x) * ((Exp(y) + Exp(-y)) / 2), Cos(x) * ((Exp(y) - Exp(-y)) / 2)i ]
Puede ser utilizada como función iterativa o como función transformadora de los puntos C = (Cx,Cyi), simultáneamente:

Como función iterativa

Como función transformadora de C

  • Z = Z2+Sin(C) Zo = (0,0i)
    Z = Z2+Sin(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Z3+Sin(C) Zo = (0,0i)
    Z = Z3+Sin(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Z4+Sin(C) Zo = (0,0i)
    Z = Z4+Sin(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Z5+Sin(C) Zo = (0,0i)
    Z = Z5+Sin(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Z6+Sin(C) Zo = (0,0i)
    Z = Z6+Sin(C)
    Zo = (0,0i)


  • Z = Z2+Sin(C2) Zo = (0,0i)
    Z = Z2+Sin(C2)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Z3+Sin(C2) Zo = (0,0i)
    Z = Z3+Sin(C2)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Z4+Sin(C2) Zo = (0,0i)
    Z = Z4+Sin(C2)
    Zo = (0,0i)

Como función iterativa y transformadora de C, simultáneamente

  • Z = Sin(CosH(Z)*C3) Zo = (0,0i)
    Z = Sin(CosH(Z)*C3)
    Zo = (0,0i)

El caso de la función Zn+1 = Sin(Zn * C m)

  • Z = Sin(Z*C0.5) Zo = (1,0i)
    Z = Sin(Z*C0.5)
    Zo = (1,0i)
  • Z = Sin(Z*C) Zo = (1,0i)
    Z = Sin(Z*C)
    Zo = (1,0i)
  • Z = Sin(Z*C2) Zo = (1,0i)
    Z = Sin(Z*C2)
    Zo = (1,0i)
  • Z = Sin(Z*C3) Zo = (1,0i)
    Z = Sin(Z*C3)
    Zo = (1,0i)
  • Z = Sin(Z*C10) Zo = (1,0i)
    Z = Sin(Z*C10)
    Zo = (1,0i)
  • Z = Sin(Z0.5*C3) Zo = (1,0i)
    Z = Sin(Z0.5*C3)
    Zo = (1,0i)

El caso de la función Zn+1 = Sin(Zn / C m)

  • Z = Sin(Z/C0.5) Zo = (1,0i)
    Z = Sin(Z/C0.5)
    Zo = (1,0i)
  • Z = Sin(Z/C) Zo = (1,0i)
    Z = Sin(Z/C)
    Zo = (1,0i)
  • Z = Sin(Z/C2) Zo = (1,0i)
    Z = Sin(Z/C2)
    Zo = (1,0i)
  • Z = Sin(Z/C3) Zo = (1,0i)
    Z = Sin(Z/C3)
    Zo = (1,0i)
  • Z = Sin(Z/C10) Zo = (1,0i)
    Z = Sin(Z/C10)
    Zo = (1,0i)

Fractales por iteración de Cos(Z)

Esta función se descompone en una parte real y otra imaginaria: ' Cos(Z) = [ Cos(x)*((Exp(y)+Exp(-y)) / 2), -Sin(x)*((Exp(y)-Exp(-y))/2)i ]
Puede ser utilizada como función iterativa o como función transformadora de C = (Cx,Cyi), o simultáneamente

Como función iterativa

  • Z = Cos(Z)+ 1/C Zo = (0,0i)
    Z = Cos(Z)+ 1/C
    Zo = (0,0i)
  • Z = Cos(Z)+ LN(C) Zo = (0,0i)
    Z = Cos(Z)+ LN(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Cos(Z3)+ 1/C Zo = (0.2,0.3i)
    Z = Cos(Z3)+ 1/C
    Zo = (0.2,0.3i)

Como función transformadora de C

  • Z = Z2 + Cos( C) Zo = (0,0i)
    Z = Z2 + Cos( C)
    Zo = (0,0i)

Como función iterativa y transformadora de C, simultáneamente

  • Z = Cos(Z) + Cos(C) Zo = (0,0i)
    Z = Cos(Z) + Cos(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Cos(C/Z) Zo = (0,0i)
    Z = Cos(C/Z)
    Zo = (0,0i)

El caso de la función Zn+1 = Cos(Zn * C m)

  • Z = Cos(Z*C0.5) Zo = (0,0i)
    Z = Cos(Z*C0.5)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Cos(Z*C) Zo = (0,0i)
    Z = Cos(Z*C)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Cos(Z*C2) Zo = (0,0i)
    Z = Cos(Z*C2)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Cos(Z*C3) Zo = (0,0i)
    Z = Cos(Z*C3)
    Zo = (0,0i)


El caso de la función Zn+1 = Cos(Zn/C m)

  • Z = Cos(Z/C0.5) Zo = (0,0i)
    Z = Cos(Z/C0.5)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Cos(Z/C) Zo = (0,0i)
    Z = Cos(Z/C)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Cos(Z/C2) Zo = (0,0i)
    Z = Cos(Z/C2)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Cos(Z/C3) Zo = (0,0i)
    Z = Cos(Z/C3)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Cos(Z/C4) Zo = (0,0i)
    Z = Cos(Z/C4)
    Zo = (0,0i)


Fractales por iteración de SinH(Z)

Esta función se descompone en una parte real y otra imaginaria: SinH(Z) = [ Cos(y) * ((Exp(x) - Exp(-x)) / 2) , Sin(Y) * ((Exp(x) + Exp(-x)) / 2)i ]
Puede ser utilizada como función iterativa o como función transformadora de C = (Cx,Cyi), o simultáneamente:

Como función iterativa

  • Z = SinH(Z) + 1/C Zo = (0.91, -0.08i)
    Z = SinH(Z) + 1/C
    Zo = (0.91, -0.08i)
  • Z = SinH(Z) + 1/C Zo = (0.90, -0.05i)
    Z = SinH(Z) + 1/C
    Zo = (0.90, -0.05i)
  • Z = SinH(Z) + 1/C2 Zo = (1, 0.1i)
    Z = SinH(Z) + 1/C2
    Zo = (1, 0.1i)
  • Z = SinH(Z2) + 1/C Zo = (1, -1i)
    Z = SinH(Z2) + 1/C
    Zo = (1, -1i)

Como función transformadora de C

  • Z = Z2 + SinH(C) Zo = (0,0i)
    Z = Z2 + SinH(C)
    Zo = (0,0i)
  • Z = Z2 + SinH(1/ C3) Zo = (0,0i)
    Z = Z2 + SinH(1/ C3)
    Zo = (0,0i)


Como función iterativa i transformadora de C, simultáneamente

  • Z = SinH(Z / C ) Zo = (0,1i)
    Z = SinH(Z / C )
    Zo = (0,1i)
  • Z = SinH(Z)/ C Zo = (1,0i)
    Z = SinH(Z)/ C
    Zo = (1,0i)



Fractales por iteración de CosH(Z)

Esta función se descompone en una parte real y otra imaginaria: CosH(Z) = [ Cos(y) * ((Exp(x) + Exp(-x)) / 2) , Sin(y) * ((Exp(x) - Exp(-x)) / 2)i ]
Puede ser utilizada como función iterativa o como función transformadora de C = (Cx,Cyi), o simultáneamente:

Como función iterativa

  • Z = CosH(Z) + 1/C Zo = (0,0i)
    Z = CosH(Z) + 1/C
    Zo = (0,0i)
  • Z = CosH(Z2) + 1/C Zo = (0,0i)
    Z = CosH(Z2) + 1/C
    Zo = (0,0i)
  • Z = CosH(Z3) + 1/C Zo = (0,0i)
    Z = CosH(Z3) + 1/C
    Zo = (0,0i)
  • Z = CosH(Z4) + 1/C Zo = (0,0i)
    Z = CosH(Z4) + 1/C
    Zo = (0,0i)
  • Z = CosH(Z5) + 1/C Zo = (0,0i)
    Z = CosH(Z5) + 1/C
    Zo = (0,0i)

Fractales por iteración de combinaciones de diferentes funciones de Z

  • Z = SinH(Z) * Sin(Z) + C Zo = (0,0i)
    Z = SinH(Z) * Sin(Z) + C
    Zo = (0,0i)
  • Z = CosH[Exp(Z2)]+ C Zo = (0,0i)
    Z = CosH[Exp(Z2)]+ C
    Zo = (0,0i)
  • Z = Exp(Z/C5)+ Ln(Z) + Z Zo = (0,0i)
    Z = Exp(Z/C5)+ Ln(Z) + Z
    Zo = (0,0i)

Más fractales según el método de Mandelbrot

Aquí se muestra un ejemplo de iteración de dos funciones F(X) y F(Y), por adición de cada uno de los puntos del plano C(X,Y), y la introducción de una tercera función F(Z) que desequilibra el punto de convergencia.
Xn+1 = Xn - Sin(Yn) + C(X) .. Yn+1 = Yn - Sin( Xn) + C(Y) .. Zn+1 = Zn - Cos( Xn + Yn)

Referencias

  1. Barnsley, M. Fractals everywhere.Academic Press Inc, 1988. ISBN 0-12-079062-9. (Cap 5)
Control de autoridades
  • Proyectos Wikimedia
  • Wd Datos: Q15087222
  • Wd Datos: Q15087222