Основы фрактального исчисления

Предложена система аксиом, определяющие фрактальное исчисление. Показано ее применение для иерархических структур. В качестве фрактальных разветвленных структур рассмотрены дельты рек и стримерные каналы. Введены фрактальные интегралы и дифференциалы, вычислены их значения для элементарных функций. Рассмотрены простейшие фрактальные уравнения.
Введение во фрактальное исчисление. Фрактальная геометрия, созданная Бенуа Б. Мандельбротом 30 лет назад, основывается на экспериментальном факте, что в общем случае длина L произвольной кривой (которая может быть изломана в любой точке) степенным образом зависит от масштаба измерения d [1,2,3]:
L = C × d 1-D . (1)
Здесь С - размерный множитель, свой для каждой кривой, D - фрактальная размерность; наглядный пример - длинноногому дорога будет казаться короче. Для обычных, гладких линий D = 1 и получаем "истинную" длину. Если кривая плотно заполняет всю плоскость (простой пример - броуновская траектория), то для нее D = 2. Формулу легко проверить, нарисовав синусоподобную линию и, меняя раствор циркуля, измерить длину такой линии. Довольно очевидно, что как вся линия, так и любой ее участок обладают одной и той же фрактальной размерностью. Такое свойство называется самоподобием (скейлинг, масштабная инвариантность). Самоподобие означает, что как вся линия, так и любой ее участок обладают одной и той же фрактальной размерностью. Если линию увеличить в l раз, то для измерения новой длины l L достаточно использовать масштаб, равный l d , т.е.