Episode 16 - Chaos!

Aua-uff-Code!

Show Notes und Links

• Daniel Messner
  • Daniels Publikationen
  • Zeitsprung Podcast mit (Richard Hemmer
  • Daniel in Aua-Uff-Code: Episode 3
  • Stefan in Zeitsprung: Episode 64
• 33C3

• Miniaturwunderland

• Mandelbrotmenge, bekannter als Apfelmännchen
  • Mandelbrot-Menge
  • Mandelbrot-Menge auf Wikipedia
  • Benoit Mandelbrot
  • Das Bild, das unser Toningeneursengel unseren Zuhörern gezeigt hat: Mandelbrot-Menge

• Chaosforschung

• Zahlenfolge \(x_{neu} = x_{alt}^2 + 1\)
  • im ersten Moment langweilig
  • was ist x, wenn \(x^2 = -1 \rightarrow x = i\)
  • Zahlen in Ebene (statt auf Gerade) dargestellt.
  • und jetzt sehen wir uns wieder an, was mit der Formel oben passiert
  • nach wievielen Durchläufen ist das Ergebnis > 4?
  • je nach Ergebnis andere Graustufe, schöner andere Farbe
• Das Ergebnis im Bereich von -2 bis +2 und -2i bis +2i sieht nett aus:
  • Das Programm dazu ist einfach

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• hübscher ist es mit einem Farbverlauf
• und noch hübscher, wenn man die Farbstufen glättet
• Interessantes ergibt sich, wenn man ein Detail ansieht: wieder in Graustaufen, als Farbverlauf und als geglätteter Farbverlauf.
  • Wir betrachten hier den Bereich -.64 bis +.64 und -.74 i bis + 0.74 i
• Es gibt sehr schöne Videos, die eine Kamerafahrt in das Apfelmännchen machen
• da das ‘nur’ Rechenaufwand bedeutet, kann man beliebig weit hinein zoomen und entdeckt dabei immer neue Strukturen
  • The Hardest Mandelbrot Zoom Ever In 2014,10^198 : New record - 350 000 000 iterations
  • Pinwheel of Infinity - Mandelbrot Zoom 9.336x10^341
• Dieses Verhalten der einfachen Gleichung ist doch überraschend

• Sehr eng bei einander liegende Gegenden sehen komplett unterschiedlich aus

• Mathematiker bezeichnen so eine Struktur als Fraktal
  • Fraktale - Die Faszination der verborgenen Dimension - Dokumentation/Doku

• Fibonacci Folge

• in Stefans Jugend Forschungsgebiet mit Hype
• zum Beispiel Hoffnung auf großartige Komprimierungsalgorithmen: FiF
  • Erratum: Jpeg 200 (von Stefan im Podcast genannt) verwendet Wavelets zur Komprimierung und keine Fraktale. Der Hype um sie ist ebenso abgeflacht, vielleicht hat sie Stefan deshalb verwechselt ;-) .
• doch auch in der Öffentlichkeit bekannt: Schmetterlingseffekt -> Wettervorhersage, Herzrhythmus
• Weg in Spiele gefunden -> Landschaftsgenerierung mit Terragen

• Fraktale in der Natur: Schneeflocken, Küsten, Broccoli oder Blumenkohl

• Neuronale Netze

• Auch Eingang in die Wirtschaft gefunden -> Unternehmenskultur fraktale Organisation allerdings sind hier die Begriffe aus der Mathematik nur sinngemäß übernommen.

• Heute ist Chaostheorie oder Fraktale in den Medien kaum mehr zu hören.

Kapitel

1. Eine quadratische Zahlenfolge (00:00:00)

2. Intro, das Hamburger Wetter und die Küste (00:01:00)

3. Reset: Chaos und die Mandelbrotmenge (00:05:20)

4. Zahlenfolge x^2 + 1 (00:09:00)

5. Generierung eines Bildes der Mandelbrotmenge (00:13:00)

6. Zoom in die Mandelbrotmenge (00:19:30)

7. Fibonacci Folge (00:20:40)

8. Schönheit (00:21:30)

9. Anfangswerte und Rechenleistung (00:23:00)

10. Bezug zur Chaostheorie - Schmetterlingseffekt (00:25:50)

11. und jetzt? (00:29:40)

12. Modellbildung, Netzwerke, Wettermodelle (00:31:30)

13. Neuronale Netze und Künstliche Intelligenz (00:34:30)

14. aktuell wenig Forschung, Diskretisierung (00:36:30)

15. Anleitung zum eigenen Experimentieren (00:39:20)

16. Schönheit aus Einfachheit (00:42:00)

17. Verabschiedung (00:42:50)