Digitale morfogenese

Die interdissiplinêre veld van natuurlike patrone in digitale berekening

Wat is digitale morfogenese

Die term morfogenese beskryf hoe komplekse vorms en liggame in die natuur ontwikkel deur biologiese, chemiese en fisiese invloede. Om dieselfde prosesse op 'n rekenaar te simuleer deur sulke komplekse patrone deur berekening te genereer, word digitale morfogenese genoem. Dit is 'n baie breë akademiese navorsingsveld wat oor baie vakgebiede strek, soos byvoorbeeld biologie en fisika, sowel as kuns en wiskunde.

Die hoofrede waarom ek daaroor skryf, is om meer aandag te skenk aan die fassinerende resultate wat na vore kan kom wanneer berekening op so 'n groot interdissiplinêre gebied, veral biologie, toegepas word. Die raaisel rondom komplekse natuurlike patrone het my altyd gefassineer omdat dit so 'n presiese skoonheid bevat. Toegepas in argitektuur of kuns, kan die gebruik van morfogenese wonderlike werke oplewer.

Neem hierdie artikel slegs as 'n beginpunt vir 'n meer diepgaande ondersoek na digitale morfogenese. Alles wat hier geskryf word, is geneem uit die bewaarplek "morfogenese-bronne" sowel as die referaat "Evolving digital morphogenesis" deur Daniel Davis, wat hieronder in die addendum gekoppel is. Hierdie teks is slegs gerig op 'n klein inleiding met enkele voorbeelde. Goed, genoeg praat, kom ons kyk na sommige!

Reageer-diffusie

Gebaseer op chemiese reaksies, draai hierdie patroon om twee chemikalieë terwyl dit deur 'n medium versprei en met mekaar reageer.

Image 45c37f497e52

Ruimtekolonisasie

Proses vir iteratief groeiende netwerke van vertakkings gebaseer op die verspreiding van groeihormoonbronne (genaamd "auxin" bronne) waarheen die lyne aangetrek word.

Image 209eeebc5872

Fraktale

Fraktale word waarskynlik deur die meeste mense geken en beskryf 'n patroon wat oneindig ontwikkel wat deur rekursie gegenereer word. Ware oneindige fraktale is vanweë fisiese beperkings nie moontlik nie, maar fraktale kenmerke is op baie plekke waarneembaar, byvoorbeeld boomvertakkingstrukture, weerligstrale of nautilus-doppe, om 'n paar te noem.

Image 9fab1df82b5c

goue verhouding

Een baie bekende patroon wat meestal verband hou met natuurlike skoonheid en harmonie. In die wiskunde neem die definisie uit wikipedia, twee groottes is in die goue verhouding as hul verhouding dieselfde is as die verhouding van hul som tot die grootste van die twee hoeveelhede.

Image 2a0c72fb1488

Vreemde lokmiddel

Wat is 'n lokmiddel? Weer eens van Wikipedia: In die wiskundige veld van dinamiese stelsels is 'n lokmiddel 'n stel numeriese waardes waarheen 'n stelsel geneig is om te ontwikkel, vir 'n wye verskeidenheid aanvangstoestande van die stelsel. Stelselwaardes wat naby genoeg aan die aantrekwaardes kom, bly naby, selfs as dit effens versteur word. En as 'n lokmiddel 'n fraktale struktuur bevat, word dit 'n vreemde lokmiddel genoem.

Image 073699ecfc3e

Volgende stappe

Dit is 'n vinnige oorsig van sommige vorms en liggame wat deur digitale morfogenese gedefinieer word. Vorme is nie net ingewikkeld nie, maar ook die hele veld met sy vele subkategorieë en interdissiplinêre aspekte. Ek hoop dat u nou nuuskierig is om meer te verken, want dit is wat ek sal doen. Toekomstige artikels sal meer fokus op spesifieke komponente in digitale morfogenese en waarskynlik hoe dit gebruik kan word om animasies of UX vir webtoepassings te verbeter, aangesien dit steeds my primêre werksdomein is.

  • Tom