From 81d11a125976ab6c877b934cdeb79806a1105bca Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Alain <mceagle117@gmail.com>
Date: Fri, 18 Jun 2021 10:47:53 +0200
Subject: reworks

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 buch/papers/ifs/teil1.tex | 80 ++++++++++++++++++++++++++++++++++-------------
 1 file changed, 59 insertions(+), 21 deletions(-)

(limited to 'buch/papers/ifs/teil1.tex')

diff --git a/buch/papers/ifs/teil1.tex b/buch/papers/ifs/teil1.tex
index 54089ec..68e2e44 100644
--- a/buch/papers/ifs/teil1.tex
+++ b/buch/papers/ifs/teil1.tex
@@ -15,20 +15,20 @@ Von einem Fraktal $F$ können wir folgende Eigenschaften erwarten:
 \begin{enumerate}
 	\item $F$ hat eine unendlich feine Struktur
 	\item $F$ kann nicht mit der klassischen Geometrie beschrieben werden.
-	\item Oftmals haf $F$ eine Form von Selbstähnlichkeit.
-	\item Die 'fraktale Dimension' ist grösser als die Topologische Dimension
+	\item Oftmals hat $F$ eine Form von Selbstähnlichkeit.
+	\item Die 'fraktale Dimension' ist grösser als die topologische Dimension
 	\item Viele Fraktale lassen sich einfach beschrieben
 \end{enumerate}
 \subsection{Koch Kurve
 	\label{ifs:subsection:lilkoch}}
-Diese Eigenschaften möchten wir nun anhand der Koch Kurve näher anschauen.
-In \ref{ifs:kochkurve8} sehen wir die Koch Kurve. Wie man schon erahnen kann, besteht sie aus lauter kleineren Kopien von sich selber. 
+Diese Eigenschaften möchten wir nun am Beispiel der Koch Kurve näher anschauen.
+In Abbildung \ref{ifs:kochkurve8} sehen wir die Koch Kurve. Sie besteht aus lauter kleineren Kopien von sich selber. 
 Den Konstruktionsvorgang ist in Abbildung \ref{ifs:kochconst} dargestellt.
 Gestartet wird mit einer einzelnen Strecke der Länge $a$.
-Diese wird in ersten Schritt mit vier gleich langen Streckenabschnitte der Länge $\frac{a}{3}$ ersetzt.
+Diese wird in ersten Schritt durch vier gleich langen Streckenabschnitte der Länge $\frac{a}{3}$ ersetzt.
 In \ref{ifs:kochconstb} ist die Anordnung dieser vier Streckenabschnitte ersichtlich. 
 Dieser Schritt wird nun für jeden der resultierten Streckenabschnitten wiederholt.
-Die Kurve besteht also aus vier kleineren Kopien von der ganzen Kurve, was auch unter Selbstähnlichkeit bekannt ist.
+Die Kurve besteht also aus vier kleineren Kopien der ganzen Kurve, was auch unter Selbstähnlichkeit bekannt ist.
 
 
 \begin{figure}
@@ -54,41 +54,79 @@ Die Kurve besteht also aus vier kleineren Kopien von der ganzen Kurve, was auch
 \end{figure}
 
 Die resultierende Kurve hat ein paar interessante Eigenschaften.
-Die Länge der Kurve lasst sich einfach berechnen.
+Die Länge der Kurve der jeweiligen Iteration lässt sich mit 
 \begin{align*}
-	l_0 = a ,\quad l_1 = a  \frac{4}{3} ,\quad l_2 = a  \left( \frac{4}{3}\right)^2 , \quad ... , \quad
-	l_n = a * \left( \frac{4}{3}\right)^n \quad
+	l_0 = a ,\quad l_1 = a  \frac{4}{3} ,\quad l_2 = a  \left( \frac{4}{3}\right)^2 , \quad \cdots , \quad
+	l_n = a \cdot \left( \frac{4}{3}\right)^n \quad
 	\Rightarrow \quad
 	\lim_{n\to\infty} a  \left( \frac{4}{3}\right)^n = \infty
 \end{align*}
-In jedem Schritt wird die Länge um den Faktor $\frac{4}{3}$ verlängert. Somit divergiert die Länge gegen Unendlich. 
+beschreiben.
+In jedem Schritt wird die Länge um den Faktor $\frac{4}{3}$ verlängert. Daraus resultiert, dass die Länge gegen $\infty$ divergiert. 
+
+
 Die Fläche unter der Kurve lässt sich folgendermassen berechnen
 \begin{align*}
-	A_0 = 0 , \quad A_1 = \left( \frac{a}{3}\right)^2 \frac{\sqrt{3}}{4} = a^2 \frac{\sqrt{3}}{36}\\
+	A_0 = 0 \\
+	A_1 = \left( \frac{a}{3}\right)^2 \frac{\sqrt{3}}{4} = a^2 \frac{\sqrt{3}}{36}\\
 	A_2 = A_1 + 4\left( \frac{a}{3^2}\right)^2 \frac{\sqrt{3}}{4} = A_1 + \frac{4}{9} A_1 \\ 
 	A_3 = A_1 + A_2 + 4^2 \left( \frac{a}{3^2}\right)^2 \frac{\sqrt{3}}{4} = A_1 + \frac{4}{9} A_1 + \left( \frac{4}{9}\right)^2 A_1	 
 \end{align*}
 Wir sehen, dass mit jedem Schritt die neu dazugekommene Fläche um $\frac{4}{9}$ kleiner ist.
-Daraus resultiert eine konvergierende Geometrische Reihe.
+Die Gesamtfläche ist daher gegeben durch die geometrische Reihe,
 \begin{align*}
 	A_n = A_1 \sum_{i = 0}^{n-1} \left( \frac{4}{9}\right)^n =  a^2 \frac{\sqrt{3}}{36} \sum_{i = 0}^{n-1} \left( \frac{4}{9}\right)^n \\
-	\lim_{n\to\infty} a^2 \frac{\sqrt{3}}{36} \sum_{i = 0}^{n-1} \left( \frac{4}{9}\right)^n = \frac{\sqrt{3}}{20} a^2
 \end{align*}
-Wie wir sehen ist die Kochkurve ein Konstrukt mit endlicher Fläche, aber unendlichem Umfang.
+mit dem Grenzwert
+\begin{align*}
+	\lim_{n\to\infty} a^2 \frac{\sqrt{3}}{36} \sum_{i = 0}^{n-1} \left( \frac{4}{9}\right)^n = \frac{\sqrt{3}}{20} a^2. 
+\end{align*}
+Wie wir sehen ist die Koch-Kurve eine Kurve mit endlicher Fläche, aber unendlicher Umfang.
+
+
 Zu guter Letzt bestimmen wir die Dimension der Kurve. 
-Es gibt viele verschiedene Arten die Dimension zu definieren. Diese können dann auch unterschiedliche Resultate liefern.
-Vor allem im Zusammenhang mit Fraktalen findet man in der Literatur viele verschiedene Arten.
+Es gibt viele verschiedene Methoden die Dimension zu definieren. Diese können dann auch unterschiedliche Resultate liefern.
+Vor allem im Zusammenhang mit Fraktalen findet man in der Literatur unterschiedliche Arten.
 In diesem Beispiel werden wir die Ähnlichkeits-Dimension \cite{ifs:fractal-geometry}.
+Die Ähnlichkeits-Dimension ist das Verhältnis der Logarithmen der Anzahl Kopien $N$ des Originales und deren Skalierungsfaktor $\epsilon$
+  
 \begin{align*}
-	D = - \frac{log(N)}{log(\epsilon)}
+	D = - \frac{\log N}{\log \epsilon }.
 \end{align*}
 Mit ihr kann man einfach die Dimension selbstähnlicher Mengen bestimmen.
-Als Beispiel nehmen wir ein gleichseitiges Dreieck. Dieses besteht aus $N = 4$ Kopien mit halber ($\epsilon = 1/2$) Kantenlänge.
+Als Beispiel nehmen wir ein gleichseitiges Dreieck. Dieses besteht aus $N = 4$ Kopien mit halber ($\epsilon = 1/2$) Kantenlänge $l$, Abbildung \ref{ifs:trinagle}.
 Somit hat das Dreieck die Dimension $D = 2$.
-Die Koch Kurve besteht aus $N = 4$ Kopien mit Kantenlänge $\epsilon = 1/3$.
+Die Koch Kurve besteht aus $N = 4$ Kopien mit Kantenlänge $\epsilon =l \cdot 1/3$.
 \begin{align*}
-	D = - \frac{log(N)}{log(\epsilon)} = - \frac{log(4)}{log(1/3)} \approx 1.2619
+	D = - \frac{\log N }{\log \epsilon } = - \frac{\log 4 }{\log 1/3 } \approx 1.2619
 \end{align*}
-Wie wir nun sehen besitzt die Kochkurve alle oben beschriebenen Eigenschaften von Fraktalen. 
+Wie wir nun sehen besitzt die Koch-Kurve alle oben beschriebenen Eigenschaften von Fraktalen. 
 Dies muss jedoch nicht bei allen Fraktalen der Fall. Sonst wäre die Frage nach einer 'richtigen' Definition einfach zu beantworten.
+\begin{figure}
+	\centering
+	\begin{tikzpicture}
+		
+		% draw the background
+		\draw [line width=1.5pt, fill=gray!2] (0,0) -- (60:4) -- (4,0) -- cycle;
+		
+		\coordinate[label=left:$A$]  (A) at (0,0);
+		\coordinate[label=right:$B$] (B) at (4,0);
+		\coordinate[label=above:$C$] (C) at (2,3.464);
+		
+		\coordinate[label=below:$l$](c) at ($ (A)!.5!(B) $);
+		\coordinate[label=left:$l$] (b) at ($ (A)!.5!(C) $);
+		\coordinate[label=right:$l$](a) at ($ (B)!.5!(C) $);
+		
+		\coordinate[label=below:$l/2$](d) at ($ (b)!.5!(a)$);
+		
+		% the triangle
+		\draw [line width=1.5pt] (A) -- (B) -- (C) -- cycle;
+		\draw [line width=0.5pt] (a) -- (b);
+		\draw [line width=0.5pt] (a) -- (c);
+		\draw [line width=0.5pt] (c) -- (b);
+		
+	\end{tikzpicture}
+	\caption{Selbstähnlichkeit eines gleichseitigen Dreiecks}
+	\label{ifs:trinagle}
+\end{figure}
 
-- 
cgit v1.2.1


From 180789bb3f452a49dca3f3769630e0899357208e Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Alain <mceagle117@gmail.com>
Date: Sat, 19 Jun 2021 18:17:20 +0200
Subject: imporvements

---
 buch/papers/ifs/teil1.tex | 15 ++++++++-------
 1 file changed, 8 insertions(+), 7 deletions(-)

(limited to 'buch/papers/ifs/teil1.tex')

diff --git a/buch/papers/ifs/teil1.tex b/buch/papers/ifs/teil1.tex
index 68e2e44..385abcf 100644
--- a/buch/papers/ifs/teil1.tex
+++ b/buch/papers/ifs/teil1.tex
@@ -17,7 +17,7 @@ Von einem Fraktal $F$ können wir folgende Eigenschaften erwarten:
 	\item $F$ kann nicht mit der klassischen Geometrie beschrieben werden.
 	\item Oftmals hat $F$ eine Form von Selbstähnlichkeit.
 	\item Die 'fraktale Dimension' ist grösser als die topologische Dimension
-	\item Viele Fraktale lassen sich einfach beschrieben
+	\item Viele Fraktale lassen sich einfach beschrieben TODO
 \end{enumerate}
 \subsection{Koch Kurve
 	\label{ifs:subsection:lilkoch}}
@@ -29,6 +29,7 @@ Diese wird in ersten Schritt durch vier gleich langen Streckenabschnitte der Lä
 In \ref{ifs:kochconstb} ist die Anordnung dieser vier Streckenabschnitte ersichtlich. 
 Dieser Schritt wird nun für jeden der resultierten Streckenabschnitten wiederholt.
 Die Kurve besteht also aus vier kleineren Kopien der ganzen Kurve, was auch unter Selbstähnlichkeit bekannt ist.
+Man spricht von einer selbstähnlichen Menge, wenn sich diese Menge überdecken lässt mit echten Teilmengen, die zur ganzen Menge ähnlich sind.
 
 
 \begin{figure}
@@ -61,16 +62,16 @@ Die Länge der Kurve der jeweiligen Iteration lässt sich mit
 	\Rightarrow \quad
 	\lim_{n\to\infty} a  \left( \frac{4}{3}\right)^n = \infty
 \end{align*}
-beschreiben.
+berechnen.
 In jedem Schritt wird die Länge um den Faktor $\frac{4}{3}$ verlängert. Daraus resultiert, dass die Länge gegen $\infty$ divergiert. 
 
 
 Die Fläche unter der Kurve lässt sich folgendermassen berechnen
 \begin{align*}
-	A_0 = 0 \\
-	A_1 = \left( \frac{a}{3}\right)^2 \frac{\sqrt{3}}{4} = a^2 \frac{\sqrt{3}}{36}\\
-	A_2 = A_1 + 4\left( \frac{a}{3^2}\right)^2 \frac{\sqrt{3}}{4} = A_1 + \frac{4}{9} A_1 \\ 
-	A_3 = A_1 + A_2 + 4^2 \left( \frac{a}{3^2}\right)^2 \frac{\sqrt{3}}{4} = A_1 + \frac{4}{9} A_1 + \left( \frac{4}{9}\right)^2 A_1	 
+	A_0 &= 0 \\
+	A_1 &= \left( \frac{a}{3}\right)^2 \frac{\sqrt{3}}{4} = a^2 \frac{\sqrt{3}}{36}\\
+	A_2 &= A_1 + 4\left( \frac{a}{3^2}\right)^2 \frac{\sqrt{3}}{4} = A_1 + \frac{4}{9} A_1 \\ 
+	A_3 &= A_1 + A_2 + 4^2 \left( \frac{a}{3^2}\right)^2 \frac{\sqrt{3}}{4} = A_1 + \frac{4}{9} A_1 + \left( \frac{4}{9}\right)^2 A_1.
 \end{align*}
 Wir sehen, dass mit jedem Schritt die neu dazugekommene Fläche um $\frac{4}{9}$ kleiner ist.
 Die Gesamtfläche ist daher gegeben durch die geometrische Reihe,
@@ -81,7 +82,7 @@ mit dem Grenzwert
 \begin{align*}
 	\lim_{n\to\infty} a^2 \frac{\sqrt{3}}{36} \sum_{i = 0}^{n-1} \left( \frac{4}{9}\right)^n = \frac{\sqrt{3}}{20} a^2. 
 \end{align*}
-Wie wir sehen ist die Koch-Kurve eine Kurve mit endlicher Fläche, aber unendlicher Umfang.
+Wie wir sehen ist die Koch-Kurve ein Objekt mit endlicher Fläche, aber unendlichem Umfang.
 
 
 Zu guter Letzt bestimmen wir die Dimension der Kurve. 
-- 
cgit v1.2.1


From 8cb994306345986d642fd46759c92e7adee4e4ef Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Alain <mceagle117@gmail.com>
Date: Sun, 20 Jun 2021 22:09:47 +0200
Subject: Changes

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 buch/papers/ifs/teil1.tex | 10 +++++-----
 1 file changed, 5 insertions(+), 5 deletions(-)

(limited to 'buch/papers/ifs/teil1.tex')

diff --git a/buch/papers/ifs/teil1.tex b/buch/papers/ifs/teil1.tex
index 385abcf..70b0b1b 100644
--- a/buch/papers/ifs/teil1.tex
+++ b/buch/papers/ifs/teil1.tex
@@ -6,18 +6,18 @@
 \section{Fraktale
 \label{ifs:section:teil1}}
 \rhead{Problemstellung}
-Bevor wir die IFS genauer ansehen, schauen wir uns Fraktale genauer an.
+Bevor wir die IFS ansehen, schauen wir uns Fraktale genauer an.
 
 
 Über die genaue Definition von Fraktalen sind sich die Mathematiker nicht einig. 
 In diesem Kapitel orientieren wir uns an den Eigenschaften welche Kenneth Falconer in seinem Buch Fractal Geometry \cite{ifs:fractal-geometry} beschreibt.
-Von einem Fraktal $F$ können wir folgende Eigenschaften erwarten:
+Von einem Fraktal $F$ können wir folgende Eigenschaften erwarten: 
 \begin{enumerate}
 	\item $F$ hat eine unendlich feine Struktur
 	\item $F$ kann nicht mit der klassischen Geometrie beschrieben werden.
 	\item Oftmals hat $F$ eine Form von Selbstähnlichkeit.
 	\item Die 'fraktale Dimension' ist grösser als die topologische Dimension
-	\item Viele Fraktale lassen sich einfach beschrieben TODO
+	\item Viele Fraktale lassen sich auf eine simple Art definieren. Es genügen zum Beispiel nur wenige Funktionen, welche rekursiv ausgeführt werden, um ein Fraktal zu definieren.  
 \end{enumerate}
 \subsection{Koch Kurve
 	\label{ifs:subsection:lilkoch}}
@@ -74,7 +74,7 @@ Die Fläche unter der Kurve lässt sich folgendermassen berechnen
 	A_3 &= A_1 + A_2 + 4^2 \left( \frac{a}{3^2}\right)^2 \frac{\sqrt{3}}{4} = A_1 + \frac{4}{9} A_1 + \left( \frac{4}{9}\right)^2 A_1.
 \end{align*}
 Wir sehen, dass mit jedem Schritt die neu dazugekommene Fläche um $\frac{4}{9}$ kleiner ist.
-Die Gesamtfläche ist daher gegeben durch die geometrische Reihe,
+Die Gesamtfläche ist daher gegeben durch die konvergierende geometrische Reihe,
 \begin{align*}
 	A_n = A_1 \sum_{i = 0}^{n-1} \left( \frac{4}{9}\right)^n =  a^2 \frac{\sqrt{3}}{36} \sum_{i = 0}^{n-1} \left( \frac{4}{9}\right)^n \\
 \end{align*}
@@ -89,7 +89,7 @@ Zu guter Letzt bestimmen wir die Dimension der Kurve.
 Es gibt viele verschiedene Methoden die Dimension zu definieren. Diese können dann auch unterschiedliche Resultate liefern.
 Vor allem im Zusammenhang mit Fraktalen findet man in der Literatur unterschiedliche Arten.
 In diesem Beispiel werden wir die Ähnlichkeits-Dimension \cite{ifs:fractal-geometry}.
-Die Ähnlichkeits-Dimension ist das Verhältnis der Logarithmen der Anzahl Kopien $N$ des Originales und deren Skalierungsfaktor $\epsilon$
+Die Ähnlichkeits-Dimension $D$ ist das Verhältnis der Logarithmen der Anzahl Kopien $N$ des Originales und deren Skalierungsfaktor $\epsilon$
   
 \begin{align*}
 	D = - \frac{\log N}{\log \epsilon }.
-- 
cgit v1.2.1


From cceb539b3b83de6cf4296e6062c8d2f6e31aec72 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Alain <mceagle117@gmail.com>
Date: Tue, 22 Jun 2021 17:28:15 +0200
Subject: minor changes

---
 buch/papers/ifs/teil1.tex | 3 ++-
 1 file changed, 2 insertions(+), 1 deletion(-)

(limited to 'buch/papers/ifs/teil1.tex')

diff --git a/buch/papers/ifs/teil1.tex b/buch/papers/ifs/teil1.tex
index 70b0b1b..a75b529 100644
--- a/buch/papers/ifs/teil1.tex
+++ b/buch/papers/ifs/teil1.tex
@@ -98,8 +98,9 @@ Mit ihr kann man einfach die Dimension selbstähnlicher Mengen bestimmen.
 Als Beispiel nehmen wir ein gleichseitiges Dreieck. Dieses besteht aus $N = 4$ Kopien mit halber ($\epsilon = 1/2$) Kantenlänge $l$, Abbildung \ref{ifs:trinagle}.
 Somit hat das Dreieck die Dimension $D = 2$.
 Die Koch Kurve besteht aus $N = 4$ Kopien mit Kantenlänge $\epsilon =l \cdot 1/3$.
+Ihre  Ähnlichkeits-Dimension ist somit
 \begin{align*}
-	D = - \frac{\log N }{\log \epsilon } = - \frac{\log 4 }{\log 1/3 } \approx 1.2619
+	D = - \frac{\log N }{\log \epsilon } = - \frac{\log 4 }{\log 1/3 } \approx 1.2619.
 \end{align*}
 Wie wir nun sehen besitzt die Koch-Kurve alle oben beschriebenen Eigenschaften von Fraktalen. 
 Dies muss jedoch nicht bei allen Fraktalen der Fall. Sonst wäre die Frage nach einer 'richtigen' Definition einfach zu beantworten.
-- 
cgit v1.2.1

