分形理论在地球物理中的应用

地球科学的发展离不开数理科学和信息科学的发展。以开放巨的系统为研究对象,各种子系统的综合研究和复杂性系统理论、非线性科学理论方法在21世纪得到充分的发展,具有在更高层次上进行综合和交叉研究的特点。本文简述了分形理论的方法、原理及其在地球物理研究中的应用和展望。     

复杂地质地貌区地球化学异常识别非线性研究

应用现代数学非线性理论与方法对西南地区三江北段恒星错测区1︰50 000水系沉积物测量数据进行了异常识别的非线性研究.率先尝试用人工免疫算法对地球化学数据降噪,并采用分形含量面积法对降噪数据寻求异常下限,从而弥补传统方法确定异常下限出现的缺陷.在此基础上构造了测区地球化学元素分布的分形插值曲面,做出异常等值线图和异常分形插值图.处理结果令人满意.     

分形理论及其应用

分形理论是现代非线性科学中的一个重要的分支,是科学研究中一种重要的数学工具和手段。介绍了分形理论的基本概念,给出了分形理论的重要参数分形维数的几种常见定义和计算方法。重点介绍了分形理论在从自然科学到社会科学的各个领域,如工程技术、物理、化学、生物医学、材料科学、天文地理、经济管理、计算机图形学等学科领域的应用及其最新的进展情况。最后,展望了分形理论的应用前景及其发展方向,提出分形理论将面临和有待解决的问题。     

基于MAPGIS平台下分形理论在地球化学异常圈定中的应用

确定异常下限的传统方法是基于统计理论的,只考虑了数据的随机性;但是地球化学数据不仅具有随机性,还具有不规则性和自相似性,适合用分形理论来处理.作者采用基于分形理论的含量面积法来确定地球化学元素的异常下限,同时以具有强大的数据处理能力和空间信息处理能力GIS技术为平台,构建出地球化学异常的自动圈定的新方法.在西南三江北段地球化学元素异常圈定的应用实例表明,该方法能有效提高地球化学异常识别的精度和自动化程度.     

非线性科学理论在地质学中的应用

本文旨在探讨非线性这一新兴交叉学科在地质学方面的应用，着重介绍了地质现象非线性行为中的混沌行为、分形理论、自姐织行为及耗哉结构理论，阚述了非线性科学的发展给地质灾害的研究注入了新的活力，崭新的思堆方法和理念特会为地质学研究和预报找到新的突破点。     

基于MF-DFA的股市多重分形结构研究

分形理论是现代非线性科学中的重要分支之一,它的发展为经济学研究提供了一种全新的工具.本文依据分形理论,选择了股票市场每日收益数据,用MF-DFA(多重分形去趋势波动分析法)研究了其分形特征.发现股票市场存在明显的多重分形特征,也发现了发达国家成熟的股票市场与发展中国家不太成熟的股票市场之间的显著差异.     

固体表面的非线性振荡现象及其计算机仿真

简要介绍了固体材料表面形成的特殊组织及其随时间发生的非线性振荡现象,应用非线性科学理论中的耗散结构理论提出了这种振荡现象的非线性相变模型,并对其动力学方程进行了讨论,着重讨论了在计算机上运用蒙特卡罗法和细胞自动机法进行仿真的原理及其实现,并测定了其时间分形维数和空间分形维数。     

"分形理论初步"的教学切入点

分形理论是非线性科学的三大理论前沿之一。分形作为刻画自然界中大量存在的不规则、不光滑几何形体的有力工具而引入大学课堂。“分形理论初步”是为数学专业开设的一门专业选修课程,由于其较高的理论深度,常常使得学生对这门课程的理论学习敬而远之。教学中可以将分形理论创建的历史必然性、分形的典型特征、分形美的欣赏、分形维数的引入作为切入点,调动学生的学习积极性,激发他们的学习兴趣。     

牛顿迭代法在分形图形生成上的应用研究

分形理论是近二、三十年才发展起来的一门新的学科，其主要描述自然界和非线性系统中不光滑和不规则的几何形体。在地质、材料科学、物理学、计算机科学、艺术设计等方面有着十分广阔的应用前景。本文利用牛顿迭代的数学原理和方法，实现牛顿迭代法的分形图形生成算法，将分形理论应用于计算机图形设计中，利用VC＋＋6．0开发工具，实现了生成绚丽多彩的分形图形。     

分形、神经网络、细胞自动机原理及其插值方法研究

传统的插值方法存在许多不足之处.将分形、神经网络、细胞自动机等非线性科学理论与传统的插值方法相结合,解决了传统的插值方法所不能解决的问题.分形插值使相邻两插值点之间的局部变化特征得以描述;人工神经网络插值解决了机理尚不明确的问题;基于细胞自动机理论的曲面重构使得整张拟合曲面的光顺性得到保证.文中对这些非线性插值方法逐一进行探讨.     

具有分形特性的油藏渗流理论进展概述

近年来,由国外科学家在上世纪80年代创立的分形几何在诸多学科中已得到广泛应用。而今非线性分形理论逐渐被应用于油藏数值模拟中。国外科学家和油藏工程师最先在渗流力学中引入分形维数和分形指数来描述多孔介质及其孔缝的分形特征,打破了采用均质或拟均质假设处理方法近似反应裂缝型多孔介质性质的传统方法,进而产生了应用分形特性描述油藏的分形特征和非均质性的分形油藏理论。应用分形理论建立的油藏数值模型与经典模型相比,虽然分形油藏渗流模型较为复杂,但更能贴近自然、真实的油藏,能够更有效地反映实际油藏的复杂性。     

函数分形及其度量

本文依据分形信息论基本原理，给出函数分形的确切定义，考察分形函数的构造方法，导出函数分形示性数与函数分形维数的计算公式，讨论它们与经典维数之间的关系。     

分形理论应用研究若干问题及现状与前景分析

讨论了分形理论中几个主要的理论分支即分形维数计算、分形插值、分数布朗运动、分形测度、幂指数分布、自相似性与标度不变性在各种实际研究领域中的应用,描述了这几个理论分支的数学模型,及在关联学科中的应用.指出了分形理论应用研究目前主要还是以上述几个理论分支为基础,应用于计算机图形学、数据处理、物理学、化学、生物学、地质统计和矿产预测等领域,提出未来分形应用的发展前景将以多重分形、分形动力学、统计分形和随机分形等为主要理论基础的观点.     

混合颗粒流分形模型及相关有效热传导的分析

将适用于两体混合颗粒径的能量均分定量推广到非均匀的复杂混合颗粒流系统。根据混合颗粒流具有的分形特征,推导出颗粒流中颗粒的分形速度分布函数,并建立混合颗粒流有效热传导的分形模型。由此导出质量连续分布的复杂混合颗粒流的有效热传导系数,讨论颗粒流分形结构对于其输运过程有效热传导系数的影响。     

济阳地区石炭-二叠系含煤地层砂岩粒度分布的分形特征研究

对砂岩进行粒度分布研究不仅有助于成因分析和环境解释，而且是评价砂岩储集性能和砂岩微观非均质性的重要指标。应用分形的思路和方法研究了石炭-二叠系含煤地层砂岩粒度分布的分形特征。研究表明，分维数大小能够反映砂岩形成背景的复杂性和环境，且分维越大，背景复杂性越高，自组织程度越低。因此，研究砂岩粒度分形特征，对分析沉积环境和沉积背景的复杂性具有指导意义。     

砂体非线性分布的定量研究方法

介绍了分形几何学和分形地质统计学,并以大庆榆树林油田的砂体精细定量描述为例,利用分形地质统计学方法,对大庆榆树林油田砂体的分形分布进行了定量表征,为油田开发中的砂体非线性分布的数学定量表征提供了一种比较实用和可行的方法.     

分数维数的哲学启发

分形理论是全球科学家们的研究热点之一 ,在 2 0世纪的数学宝库中 ,分形理论以分形几何的角色出现 ,而分数维数是分形几何学在几何学中的新突破。因此研究分数维数是我们了解分形理论的关键。我们要从分形理论中获得启发也要先考察分数维数     

南水北调中线工程水源区土地利用类型分形研究

分形理论为开放复杂的地学系统在时间序列上进行分形特征的研究、预测提供了可能.运用分形理论,对南水北调中线工程水源区土地利用类型的分布结构分析表明:研究区的土地利用类型具有分形结构,其中耕地、居民用地、林地的分维值偏离随机值较大,土地利用状态相对稳定,比较接近规则体;布局复杂且不稳定的水体偏离随机值较小.对比南水北调中线...     

分形信息论及其应用

本文简述分形信息理论及其应用，解决了在分形几何学中悬而未解的问题，即什么是分形，什么是分形维数。本文所引进的分形示性数，分形维数与分形维谱统一与概囊了人们熟知的相信维数，容量维数、盒计数维数、信息维数与Ｒｅｎｙｉ维数。最后通过倍周期分支通向混沌之示例说明分形信息度量之应用，揭示分形信息论与分形几何学之间本质差别。分形信息论为复杂模式与图象之研究提供了新方法。     

分形理论在药动学和药剂学中的应用

分形作为数学的一个新分支，逐渐渗透到自然科学的各个领域、各个学科，现已成为描述自然界复杂性的普遍规律的一门学科，为解决药学领域出现的一些复杂问题提供了新的思路和方法．系统论述了分形理论近年来在药动学和药剂学中的应用，并简述了其发展前景．