《分形几何——其数学基础与应用》一书深入探讨了分形理论的核心概念、数学原理及其在自然界和科学领域的广泛应用。
### 分形几何——数学基础及其应用
#### 一、引言
分形几何是一门研究不规则几何形状的数学分支,这些形状具有自相似性、分数维数等特性。本书《分形几何——数学基础及其应用》(第二版)由英国数学家Kenneth Falconer编写,是一部经典的教材和参考资料。该书首次出版于2003年,并由John Wiley & Sons, Inc.出版。中文版由人民邮电出版社出版,译者为曾文曲教授。
#### 二、作者简介
**Kenneth Falconer**是一位著名的数学家,专门从事分形几何的研究。他在该领域有着深厚的造诣,并撰写了多部关于分形几何的著作。本书是他最知名的作品之一。
#### 三、译者简介
**曾文曲教授**,广东工业大学数学系教授,拥有丰富的教学和科研经验。他专注于马尔可夫过程和分形几何的研究,发表过多篇学术论文,并参与编写了多部关于分形几何的书籍,如《分形理论与分形的计算机模拟》、《分形、小波与图像压缩》等。
#### 四、书籍内容概述
本书共分为多个章节,全面覆盖了分形几何的基础理论及其应用。以下是几个关键章节的内容概述:
1. **分形的基础概念**:介绍了分形的基本定义、特征及其历史背景。通过对分形的基本特性的讲解,为后续章节的学习打下坚实的基础。
2. **分形的构造**:详细探讨了如何构建典型的分形模型,如康托集、谢尔宾斯基三角形等。通过具体的构造方法,加深对分形结构的理解。
3. **分形的度量**:讨论了分形的尺寸测量问题,包括豪斯多夫维数、盒维数等。这部分内容对于理解分形的几何性质至关重要。
4. **分形的随机性和复杂性**:研究了分形在自然界中的随机性和复杂性表现。通过实例分析,展示了分形在自然界中的广泛应用。
5. **分形的应用**:介绍了分形在各个领域的实际应用案例,如图像处理、信号处理、地质学、生物学等领域。
#### 五、第二版新增内容
第二版在保持第一版主要内容不变的基础上,进行了大量更新和完善:
- 更新了关于分形几何的最新研究成果。
- 增加了更多实例和习题,帮助学生更好地理解和掌握分形几何的概念和技术。
- 特别是对第17章进行了重写,并在第14章和第18章中添加了近年来分形理论的新进展。
#### 六、分形几何的应用前景
分形几何不仅在纯数学领域有着深远的影响,在工程学、物理学、生物学等多个领域也展现出巨大的应用潜力。例如,在图像处理中,利用分形原理可以实现高效的数据压缩;在地质学中,分形理论被用来描述山脉、河流等地形地貌的特点;在医学成像技术中,分形也可以用于识别和分析肿瘤组织等。
#### 七、总结
《分形几何——数学基础及其应用》是一本系统介绍分形几何理论与应用的经典之作。该书内容丰富、论述深刻,既适合初学者入门,也是研究人员不可或缺的参考书。通过本书的学习,不仅可以掌握分形几何的基本理论,还能了解到该领域最新的研究进展和广阔的应用前景。