Kaos och fraktaler

Kvadrat-iterator

Här kan du studera hur slutresultatet av en serie beräkningar beror på startvärdet. En sådan här serie av beräkningar kallas ibland för en iterativ beräkning eller en iteration. I det här programmet utgår vi från sambandet:

xn+1 = a·xn·(1-xn)

Variabeln x är den storhet vi vill undersöka, det kan t ex vara antalet sorkar inom ett område ett visst år. Värdet n anger vilket steg i beräkningen vi är på. (Om vi räknar sorkar kan det t ex vara året.)
Med xo menar vi antalet sorkar från början, x1 är antalet sorkar efter ett år, och x2 är antalet sorkar efter två år och så vidare.
Talet a får beskriva alla yttre omständigheter: antalet rovdjur, tillgången på mat med mera.

Du bestämmer dig först för ett värde på parametern a, mellan 1 och 4. Som exempel kan vi välja 2.
Sedan väljer du det x-värde (mellan 0 och 1) som du vill starta på. Detta kallar vi alltså xo och i detta exempel kan vi välja 0,4.
Med hjälp av formeln räknar vi ut nästa x-värde, dvs x1:

x1 = a·xo·(1 - xo) = 2·0,4·(1 - 0,4) =
     2·0,4·0,6 = 0,48.

Värdet 0,48 blir nu utgångsvärdet för nästa steg, när vi ska beräkna x2:

x2 = a·x1·(1 - x1) = 2·0,48·(1 - 0,48) =
     2·0,48·0,52 = 0,4992.

Och så håller vi på några gånger. I vårt exempel får vi följande serie med värden:

n (år)x (antal sorkar)
00,4
10,48
20,4992
30,49999872
40,49999999

I det här fallet verkar det som om värdet stabiliserar sig kring 0,5. Men för vissa kombinationer av a och xo kan man få väldigt annorlunda resultat. Se exemplen nedan och använd programmet för att räkna och rita ut resultatet i ett diagram.

Du ställer in parametern a och startvärdet xo med rullningslisterna eller genom att skriva in värden i textfälten.
1 ≤ a ≤ 4 och 0 ≤ xo ≤ 1

Med "Toggle view" växlar du mellan två olika sätt att visa resultatet.

Mer exempel

Här är några förslag på startvärden du kan använda:

axo
2.80.2
2.80.8
3.20.7
3.50.7
3.750.6
3.750.61

Läs mer

Engelska Wikipedia: Logistic map