親亀の上に子亀が乗り,その上に孫亀が乗り,その上に曾孫亀が乗り・・・ という状況を想像してみましょう(下の左図)。
この「図形」は,親亀を取り除くと、再びもとの図形と同じ(相似な)図形が見えてきます。

マトリョーシカというロシアの民芸品は,人形の中を開けるとまた人形が,その中にまた人形が入っている,というものです(下の右図)。
これも同様に、一番大きな人形の中にまた相似な状況が再現されるという構造をしています。

親亀の上に子亀・・・ ロシアの民芸品(マトリョーシカ)

この様に,自分の図形の中に自分自身と相似な図形を内包している図形(自己相似形図形)をフラクタル(fractalは,物が壊れて不規則な断片になったという意味ラテン語fractusからの造語)図形といいます。フラクタル構造は無限入れ子構造とも言います。

この様な図形は,自然界ではよく見かける図形です。例えば,樹木,海岸線,積乱雲,肺や 血管の構造,など複雑に分岐しているような図形がそれにあたります。


さて,フラクタル図形にちなんだ話題をいくつか展示します。楽しんで下さい。


【フラクタルのいろいろ】 目次

1. コッホ(Koch)曲線

2. 正方形を基にしたフラクタル図形

3. 自然界におけるフラクタル図形

4. フラクタル図形の極めつけ

5. 数におけるフラクタル構造

6. フラクタル構造を持つ数と数列

7. 家庭で簡単に作って楽しめるフラクタル図形の例
「コッホ曲線」より



教員への専門的技術情報

【アニメーションの作成について】
《セル画》・・・・・コッホ曲線などの数学図形は Mathematicaにより作成し、その他は PowerPoint により作成した。
《アニメーション化》・・・上記のセル画を、フリーソフトによりgifアニメ化した。
【ビデオ映像の作成について】
家庭用ビデオカメラにより撮影→キャプチャーボード→パソコン→動画処理ソフトにより RealMedia化