数学之美:那些由玫瑰线构成的美丽的数学图形模型,神奇又漂亮

玫瑰线,大家的理解是怎么样的?今天就由给大家带来这个数学之美:那些由玫瑰线构成的美丽的数学图形模型,神奇又漂亮 。
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利用电脑中编程后的数学公式,数学系的艺术家Hamid Naderi Yeganeh可以创造出数以千计的独特而错综复杂的图形 。

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“8 000个椭圆”
如果你把这张图放大,可以看见数以千计相互连接的椭圆 。数学艺术家Hamid Naderi Yeganeh设计出了一系列数学公式,用电脑编程后创造出了这些图形 。
这张图看上去有点像深海生物,“制作这张图的主要目的就是为了展示一张漂亮的插图 。”Yeganeh在电子邮件中写道 。
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“飞翔的鸟”由500条线段组成,是Yeganeh的最爱
美国数学学会表示,人类将数学公式用于艺术已经有一千年的历史 。随着计算机的出现,艺术家拥有了一种全新的强大工具,用来创造那些以吸引人眼球为目的的设计 。
“数学总是被用于解决现实生活中的问题,”美国长岛大学的退休数学教授Anne Burns表示 。她在上世纪80年代开始对数学艺术产生兴趣 。但是,“人类仅仅用它来展示一些美学 。”
“6 000个圆”
Yeganeh是伊朗库姆大学数学系的学生 。他在几年前开始对数学艺术产生兴趣 。他喜欢用三角学来描绘以线和圆构成的对称图形 。后来他意识到自己能够在这个过程中“找到一些长得像真实事物的有趣形状” 。
为了创造这篇文章中的这些图形,Yeganeh编写了一些程序来指导他的电脑执行他的公式,这些公式里有些涉及三角函数 。通过调整一个公式里的几个参数,他就能绘制数以千计的图形 。运行程序后,他从电脑输出的图形中仔细甄选出他最喜欢的图案 。
“船”,由2 000条线段构成
“我会通过改变公式来找到更好的图形 。但在运行程序前,我不知道它会输出什么样的结果 。比如,船和动物图形的发现就是个意外 。”他写道 。
【数学之美:那些由玫瑰线构成的美丽的数学图形模型,神奇又漂亮】然而,那些长得像日常物品或者动植物的图形并不容易得到 。Yeganeh可以在一天之内创造出许多对称的抽象图案,但他花了一个月微调公式,才绘制出这幅帆船图像 。
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“3 000条线段”,Yeganeh的许多图形是由正弦和余弦函数描绘的,但是在这个图形中,线段的图样是由三角波函数绘制的 。
过去三年中,Yeganeh把他的艺术作品放在自己的网站上(https://mathematics.culturalspot.org/home) 。他现在在赫芬顿邮报博客上撰写相关专栏 。他喜欢把自己的公式公之于众 。用他的话说,因为他想要分享“数学的力量” 。
Burns表示,Yeganeh的技术对于其他数学艺术家来说并不难掌握 。“我认为任何具有基础编程经验的人都能够模仿他的作品 。”她说,“它们非常简单,但是却又非常美丽 。”
阿尔法趣味数学小课堂:数学之美——玫瑰线玫瑰线的说法源于欧洲海图 。在中世纪的航海地图上,并没有经纬线,有的只是一些从中心有序地向外辐射的互相交叉的直线方向线 。此线也称罗盘线,希腊神话里的各路风神被精心描绘在这些线上,作为方向的记号 。葡萄牙水手则称他们的罗盘盘面为风的玫瑰(rosedosventor) 。水手们根据太阳的位置估计风向,再与“风玫瑰”对比找出航向 。玫瑰线,即指引方向的线 。
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