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Colours of Mathematics

 
   

 

 

Schnittmengen.
Im Dreieck von Kunst, Mathematik und Natur.

Nicht Pinsel war hier Werkzeug, sondern Prozessor. Sie sehen mathematische Spielereien. Geschöpfe, die aus Zahlen bestehen.
Bei Experimenten mit sogenannten „logistischen“ Funktionen und deren Anwendung auf Mengen komplexer Zahlen fällt das seltsame Verhalten einiger Mengen auf, das bei optischer Darstellung der Elemente sichtbar wird und merkwürdige Bilder ergibt.
Jedes Pixel eines Bildes steht für eine bestimmte komplexe Zahl. Die Eigenschaften K und S dieser Zahl bestimmen Position und Farbe. (Für mathematisch Interessierte: siehe Anmerkung am Schluss.)
Ein Bild im Format 40x40 cm besteht aus 4000x4000, also 16 Millionen Bildpunkten.
Die Ermittlung der Farbe eines Punktes erfolgt durch etwa 100 recht aufwendige Rechenoperationen. Ein Mathematiker mit Taschenrechner und Acht-Stunden-Arbeitstag würde bei flottem Tippen für ein Bild etwa 3000 Jahre benötigen. Ein schneller PC schafft das in 3 Minuten.
Ich freue mich immer wieder, wenn ein nie zuvor gesehenes Gebilde auf dem Bildschirm aufleuchtet.
Das Programm ist in Turbo-Pascal geschrieben, der Prozessor ist ein Intel i7.
Das Programm könnte etwa 10^30 (10 hoch 30) verschiedene Dateien erzeugen. Mit 24 Stunden Laufzeit könnte der Rechner theoretisch 480 Bilder am Tag schaffen. Für 10^30 Dateien würde er aber immer noch rechnen, wenn er mit Erschaffung der Welt begonnen hätte.
Die Bilder sind Unikate. Jede Datei wird nur einmal gedruckt.

Ein Bild ist ein kleiner Ausschnitt aus der komplexen Zahlenebene.
X-Achse waagerecht, Y-Achse senkrecht. Die Position eines Pixels entspricht dem reellen Teil von K in X und dem imaginären Teil in Y. Die „Severity“ S(Z) der Zahl, das ist ihre Widerstandsfähigkeit gegen chaotisches Verhalten oder Anwachsen gegen unendlich, wird ermittelt durch Iteration in einer logistischen komplexen Funktion 3. Grades. Ein spezieller Algorithmus erzeugt daraus die Farbe des korrelierten Pixels. Es handelt sich also um die farbige Darstellung einer Julia-Menge als Darstellung eines SOCS (Self Organized Complex System).
Das kubische Polynom, das ich verwende, simuliert die Raumdimensionen, die Iteration die Zeit. Eine Konstante fungiert als Äquivalent eines Substrats, also einer Ressource. Ähnlichkeiten der Abbildungen mit Pflanzen oder anderen gewachsenen Entitäten sind also kein Zufall. Die Werke sind nicht abstrakt, sondern substrakt.

 
   
     
     

 

 


 

 


 

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