מורפוגנזה דיגיטלית

מהי מורפוגנזה דיגיטלית

המונח מורפוגנזה מתאר כיצד צורות וגופים מורכבים מתפתחים בטבע על ידי השפעות ביולוגיות, כימיות ופיזיקליות. סימולציה של אותם תהליכים במחשב על ידי יצירת דפוסים מורכבים כל כך על ידי חישוב נקראת מורפוגנזה דיגיטלית. זהו תחום מחקר אקדמי רחב מאוד המשתרע על פני תחומים רבים, כגון ביולוגיה ופיזיקה, כמו גם אמנות ומתמטיקה, למשל.

הסיבה העיקרית שבגללה אני כותב על כך היא להביא תשומת לב רבה יותר לתוצאות המרתקות שיכולות להופיע כאשר מיישמים חישוב לאזור בין-תחומי כה גדול, ובמיוחד בביולוגיה. המסתורין סביב דפוסי טבע מורכבים תמיד ריתק אותי מכיוון שהוא כולל יופי כה מדויק. השימוש באדריכלות או באמנות, השימוש במורפוגנזה יכול להניב יצירות נפלאות.

אנא קח מאמר זה רק כנקודת מוצא לחקר מעמיק יותר של המורפוגנזה הדיגיטלית. כל מה שנכתב כאן נלקח מהמאגר "משאבי מורפוגנזה" וכן מהמאמר "התפתחות מורפוגנזה דיגיטלית" מאת דניאל דייויס, שניהם מקושרים להלן בתוספת. טקסט זה מכוון רק למבוא קטן עם כמה דוגמאות. בסדר, דיבר מספיק, בואו נסתכל על כמה!

תגובה-דיפוזיה

בהתבסס על תגובות כימיות, דפוס זה סובב סביב שני כימיקלים כשהם מתפזרים במדיום ומגיבים זה עם זה.

קולוניזציה בחלל

תהליך לגידול רשתות של קווים מסתעפים באופן איטרטיבי המבוסס על התפלגות מקורות הורמון הגדילה (המכונים מקורות "אוקסין") אליהם מושכים הקווים.

שברים

ככל הנראה ידוע על ידי רוב האנשים, פרקטלים מתארים דפוס מתפתח לאינסוף שנוצר על ידי רקורסיה. פרקטלים אינסופיים אמיתיים אינם אפשריים בטבע בגלל מגבלות פיזיות, אך ניתן לראות תכונות פרקטאליות במקומות רבים למדי, למשל מבני הסתעפות עצים, ברקים או קליפות נאוטילוס, עד כמה שם.

יחס הזהב

דפוס אחד מפורסם מאוד וקשור בעיקר ליופי טבעי והרמוניה. אם ניקח את ההגדרה מוויקיפדיה, במתמטיקה, שתי כמויות הן ביחס הזהב אם היחס שלהן זהה ליחס הסכום שלהן לגדול מבין שתי הכמויות.

מושך מוזר

מה מושך? לקיחת רמז מוויקיפדיה פעם נוספת: בתחום המתמטי של מערכות דינמיות, מושך הוא קבוצה של ערכים מספריים שאליהם נוטה מערכת להתפתח, למגוון רחב של תנאי התחלה של המערכת. ערכי מערכת שמתקרבים מספיק לערכי האטרקציה נשארים קרובים גם אם הם מופרעים מעט. ואם מושך מכיל מבנה פרקטלי, זה נקרא מושך מוזר.

הצעדים הבאים

זוהי סקירה מהירה של כמה צורות וגופים המוגדרים על ידי מורפוגנזה דיגיטלית. לא רק צורות מורכבות, אלא גם התחום כולו עם שלל קטגוריות המשנה וההיבטים הבין-תחומיים שלו. אני מקווה שאתה סקרן עכשיו לחקור עוד, מכיוון שזה מה שאעשה. מאמרים עתידיים יתמקדו יותר ברכיבים ספציפיים במורפוגנזה דיגיטלית וכנראה כיצד ניתן להשתמש בהם לשיפור אנימציות או UX ליישומי אינטרנט, מכיוון שזה עדיין תחום העבודה העיקרי שלי.

• Tom