20 | 05 | 2012
Benoit Mandelbrot
"Fraktalem jest wszystko."
Analiza fraktalna okrzemek Drukuj Email
Inne zastosowanie analizy fraktalnej np. w naukach biologicznych, to rozróżnianie organizmów jednokomórkowych którymi są okrzemki, za pomocą analizy zdjęć mikroskopowych. W literaturze przedstawiono ich różne rodziny, co wiąże się z ich różnym kształtem i wymiarem fraktalnym. Glony te podzielone są na sześć typów. Każdy posiada odmienny wymiar fraktalny, obliczany metodą pudełkową. W przypadku bardzo podobnych kształtów prostych okrzemek różnice w wymiarze fraktalnym są niewielkie, co powoduje problemy w klasyfikacji. Natomiast skomplikowane kształty okrzemek pozwalają na klasyfikacje okrzemek do danego typu tylko za pomocą obrazów mikroskopowych. Metoda rozpoznawania okrzemek została ulepszona dzięki geometrii fraktalnej.
Okrzemki to organizmy jednokomórkowe należące do glonów, ich organizmy zbudowane są po części z krzemionki (substancja podobna do szkła) potrafiącej układać się w misterne wzory. Do rozpoznawania okrzemek analizuje się ich kształt i rozmiar krzemionkowej skorupki.
R. Ambroziak w swojej pracy analizował wymiar fraktalny typowych kształtów okrzemek.

 

 

Rzeczywiste kształty okrzemek typu I i ich obliczony wymiar fraktalny dla różnej wartości elementu skalującego p przedstawia rysunek oraz tabela (Tabela).

Otrzymane wyniki ukazują wysokie wartości wymiarów fraktalnych dla tego typu glonów, zawierają się w przedziale 1,25 do 1,4. Wyraźnie mniejszy natomiast wymiar wykazuje dla okrzemki z pierwszego obrazu.) Z przeprowadzonych badań całościowych (tutaj podano tylko pojedynczy przykład) autor ustalił, iż obiekty z dwóch klas nie nadają się do rozpoznawania za pomocą tej metody. Ponieważ nie posiadają unikalnych wymiarów fraktalnych. Wysunięto wnioski, że czym większy stopień skomplikowania organizmu, tym łatwiej sklasyfikować go za pomocą geometrii fraktalnej.