From dfb9b5075e428e41f02cdf2d758a02899eea7e1e Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Alain <mceagle117@gmail.com>
Date: Fri, 4 Jun 2021 18:55:37 +0200
Subject: New Chapter IFS
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buch/papers/ifs/images/sierpinski6.PNG | Bin 0 -> 30626 bytes
buch/papers/ifs/main.tex | 19 ----
buch/papers/ifs/teil2.tex | 128 +++++++++++++++++-----
buch/papers/ifs/teil3.tex | 46 +++-----
12 files changed, 114 insertions(+), 79 deletions(-)
create mode 100644 buch/papers/ifs/images/koch0-eps-converted-to.pdf
create mode 100644 buch/papers/ifs/images/koch1-eps-converted-to.pdf
create mode 100644 buch/papers/ifs/images/koch2-eps-converted-to.pdf
create mode 100644 buch/papers/ifs/images/koch8-eps-converted-to.pdf
create mode 100644 buch/papers/ifs/images/sierpinski.PNG
create mode 100644 buch/papers/ifs/images/sierpinski1.PNG
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create mode 100644 buch/papers/ifs/images/sierpinski3.PNG
create mode 100644 buch/papers/ifs/images/sierpinski6.PNG
(limited to 'buch/papers/ifs')
diff --git a/buch/papers/ifs/images/koch0-eps-converted-to.pdf b/buch/papers/ifs/images/koch0-eps-converted-to.pdf
new file mode 100644
index 0000000..078c399
Binary files /dev/null and b/buch/papers/ifs/images/koch0-eps-converted-to.pdf differ
diff --git a/buch/papers/ifs/images/koch1-eps-converted-to.pdf b/buch/papers/ifs/images/koch1-eps-converted-to.pdf
new file mode 100644
index 0000000..81dcf18
Binary files /dev/null and b/buch/papers/ifs/images/koch1-eps-converted-to.pdf differ
diff --git a/buch/papers/ifs/images/koch2-eps-converted-to.pdf b/buch/papers/ifs/images/koch2-eps-converted-to.pdf
new file mode 100644
index 0000000..b7c7de7
Binary files /dev/null and b/buch/papers/ifs/images/koch2-eps-converted-to.pdf differ
diff --git a/buch/papers/ifs/images/koch8-eps-converted-to.pdf b/buch/papers/ifs/images/koch8-eps-converted-to.pdf
new file mode 100644
index 0000000..0bafd03
Binary files /dev/null and b/buch/papers/ifs/images/koch8-eps-converted-to.pdf differ
diff --git a/buch/papers/ifs/images/sierpinski.PNG b/buch/papers/ifs/images/sierpinski.PNG
new file mode 100644
index 0000000..1e57bf1
Binary files /dev/null and b/buch/papers/ifs/images/sierpinski.PNG differ
diff --git a/buch/papers/ifs/images/sierpinski1.PNG b/buch/papers/ifs/images/sierpinski1.PNG
new file mode 100644
index 0000000..91195f9
Binary files /dev/null and b/buch/papers/ifs/images/sierpinski1.PNG differ
diff --git a/buch/papers/ifs/images/sierpinski2.PNG b/buch/papers/ifs/images/sierpinski2.PNG
new file mode 100644
index 0000000..df57c13
Binary files /dev/null and b/buch/papers/ifs/images/sierpinski2.PNG differ
diff --git a/buch/papers/ifs/images/sierpinski3.PNG b/buch/papers/ifs/images/sierpinski3.PNG
new file mode 100644
index 0000000..055818f
Binary files /dev/null and b/buch/papers/ifs/images/sierpinski3.PNG differ
diff --git a/buch/papers/ifs/images/sierpinski6.PNG b/buch/papers/ifs/images/sierpinski6.PNG
new file mode 100644
index 0000000..7990497
Binary files /dev/null and b/buch/papers/ifs/images/sierpinski6.PNG differ
diff --git a/buch/papers/ifs/main.tex b/buch/papers/ifs/main.tex
index 48c38f9..8ae0fad 100644
--- a/buch/papers/ifs/main.tex
+++ b/buch/papers/ifs/main.tex
@@ -8,25 +8,6 @@
\begin{refsection}
\chapterauthor{Alain Keller}
-Ein paar Hinweise für die korrekte Formatierung des Textes
-\begin{itemize}
-\item
-Absätze werden gebildet, indem man eine Leerzeile einfügt.
-Die Verwendung von \verb+\\+ ist nur in Tabellen und Arrays gestattet.
-\item
-Die explizite Platzierung von Bildern ist nicht erlaubt, entsprechende
-Optionen werden gelöscht.
-Verwenden Sie Labels und Verweise, um auf Bilder hinzuweisen.
-\item
-Beginnen Sie jeden Satz auf einer neuen Zeile.
-Damit ermöglichen Sie dem Versionsverwaltungssysteme, Änderungen
-in verschiedenen Sätzen von verschiedenen Autoren ohne Konflikt
-anzuwenden.
-\item
-Bilden Sie auch für Formeln kurze Zeilen, einerseits der besseren
-Übersicht wegen, aber auch um GIT die Arbeit zu erleichtern.
-\end{itemize}
-
\input{papers/ifs/teil0.tex}
\input{papers/ifs/teil1.tex}
\input{papers/ifs/teil2.tex}
diff --git a/buch/papers/ifs/teil2.tex b/buch/papers/ifs/teil2.tex
index bfd1684..a3d5ee1 100644
--- a/buch/papers/ifs/teil2.tex
+++ b/buch/papers/ifs/teil2.tex
@@ -3,38 +3,106 @@
%
% (c) 2020 Prof Dr Andreas Müller, Hochschule Rapperswil
%
-\section{Teil 2
+\section{Fraktale mit IFS
\label{ifs:section:teil2}}
\rhead{Teil 2}
-Sed ut perspiciatis unde omnis iste natus error sit voluptatem
-accusantium doloremque laudantium, totam rem aperiam, eaque ipsa
-quae ab illo inventore veritatis et quasi architecto beatae vitae
-dicta sunt explicabo. Nemo enim ipsam voluptatem quia voluptas sit
-aspernatur aut odit aut fugit, sed quia consequuntur magni dolores
-eos qui ratione voluptatem sequi nesciunt. Neque porro quisquam
-est, qui dolorem ipsum quia dolor sit amet, consectetur, adipisci
-velit, sed quia non numquam eius modi tempora incidunt ut labore
-et dolore magnam aliquam quaerat voluptatem. Ut enim ad minima
-veniam, quis nostrum exercitationem ullam corporis suscipit laboriosam,
-nisi ut aliquid ex ea commodi consequatur? Quis autem vel eum iure
-reprehenderit qui in ea voluptate velit esse quam nihil molestiae
-consequatur, vel illum qui dolorem eum fugiat quo voluptas nulla
-pariatur?
+Wollen wir nun eine bestimmte Art anschauen, wie man Fraktale machen kann.
+Zur veranschaulichung dieser Methode nehmen wir das Sierpinski Dreieck.
+\begin{figure}
+ \label{ifs:sierpinski10}
+ \centering
+ \includegraphics[width=0.5\textwidth]{papers/ifs/images/sierpinski}
+ \caption{Sierpinski-Dreieck}
+\end{figure}
+Wenn man das Dreieck genau anschaut, erkennt man schnell, dass es aus drei kleineren Kopien seiner selbst besteht.
+Es ist also ein Selbstähnliches Konstrukt.
+Diese Eigenschaft wollen wir uns zunutze machen.
-\subsection{De finibus bonorum et malorum
-\label{ifs:subsection:bonorum}}
-At vero eos et accusamus et iusto odio dignissimos ducimus qui
-blanditiis praesentium voluptatum deleniti atque corrupti quos
-dolores et quas molestias excepturi sint occaecati cupiditate non
-provident, similique sunt in culpa qui officia deserunt mollitia
-animi, id est laborum et dolorum fuga. Et harum quidem rerum facilis
-est et expedita distinctio. Nam libero tempore, cum soluta nobis
-est eligendi optio cumque nihil impedit quo minus id quod maxime
-placeat facere possimus, omnis voluptas assumenda est, omnis dolor
-repellendus. Temporibus autem quibusdam et aut officiis debitis aut
-rerum necessitatibus saepe eveniet ut et voluptates repudiandae
-sint et molestiae non recusandae. Itaque earum rerum hic tenetur a
-sapiente delectus, ut aut reiciendis voluptatibus maiores alias
-consequatur aut perferendis doloribus asperiores repellat.
+Wir definieren das Dreieck mit kantenlänge 1 als Menge $X$.
+Ausserdem bestimmen wir drei Funktionen, welche die gesamte Menge auf eine ihrer kleineren Kopien abbildet
+\begin{align*}
+ f_1(x,y)
+ =
+ \begin{pmatrix}
+ \frac{1}{2} & 0 \\
+ 0 & \frac{1}{2} \\
+ \end{pmatrix}
+ \begin{pmatrix}
+ x\\
+ y\\
+ \end{pmatrix}
+ ,\quad
+ f_2(x,y)
+ =
+ \begin{pmatrix}
+ \frac{1}{2} & 0 \\
+ 0 & \frac{1}{2} \\
+ \end{pmatrix}
+ \begin{pmatrix}
+ x\\
+ y\\
+ \end{pmatrix}
+ +
+ \begin{pmatrix}
+ \frac{1}{2} \\
+ 0
+ \end{pmatrix}
+ , \quad
+ f_3(x,y)
+ =
+ \begin{pmatrix}
+ \frac{1}{2} & 0 \\
+ 0 & \frac{1}{2} \\
+ \end{pmatrix}
+ \begin{pmatrix}
+ x\\
+ y\\
+ \end{pmatrix}
+ +
+ \begin{pmatrix}
+ \frac{1}{4} \\
+ \frac{1}{2}
+ \end{pmatrix}\\
+\end{align*}
+$f_1$ bildet das Dreieck auf das Teilstück unten links ab, $f_2$ auf das Teilstück unten rechts und $f_3$ auf das obere Teilstück.
+Wendet man alle drei Funktionen auf das Sierpinski-Dreieck an, entsteht also wieder ein Sierpinski-Dreieck.
+\begin{align*}
+ X = \bigcup\limits_{i = 1}^{3} f_i(X)
+\end{align*}
+Man kann sogar noch einen Schritt weiter gehen, und sagen: Wenn wir die Funktionen auf eine beliebige Startmenge anwenden, konvergeiert die Menge gegen das Sierpinski-Dreieck.
+\begin{figure}
+ \label{ifs:sierpconst}
+ \centering
+ \subfigure[]{
+ \label{ifs:sierpconsta}
+ \includegraphics[width=0.25\textwidth]{papers/ifs/images/sierpinski1}}
+ \subfigure[]{
+ \label{ifs:sierpconstb}
+ \includegraphics[width=0.25\textwidth]{papers/ifs/images/sierpinski2}}
+ \subfigure[]{
+ \label{ifs:sierpconstc}
+ \includegraphics[width=0.25\textwidth]{papers/ifs/images/sierpinski3}}
+ \subfigure[]{
+ \label{ifs:sierpconstd}
+ \includegraphics[width=0.25\textwidth]{papers/ifs/images/sierpinski6}}
+ \caption{Konstruktion eines Sierpinski-Dreiecks mit einem Schwarzen Quadrat als Start\\
+ (a) 1. Iteration (b) 2. Iteration (c) 3. Iteration (d) 5. Iteration}
+\end{figure}
+Im Beispiel der Abbildung \ref{ifs:sierpconst} sehen wir, wie das Bild nach jeder Iteration dem Sierpinski-Dreieck ähnlicher wird.
+Der Abstand zum Original wird immer kleiner, und konvergiert bei unendlich Iterationen gegen null.
+
+\subsection{Iterierte Funktionensysteme
+\label{ifs:subsection:bonorum}}
+In diesem Unterkapitel wollen wir die Erkenntniss, wie wir aus einer beliebigen Menge ein Sierpinski-Dreieck genereieren können, verallgemeinern.
+TODO TEXT
+$S_1_...,S_n$ sind Kontraktionen auf die Menge $D \subset \mathbb{R}^n$. Es gilt
+\begin{align}
+ |S_i(x) - S_i(y)| \leq c_i|x - y|
+\end{align}
+für jedes i mit einem $c_i < 1$. Dann existiert eine eindeutige kompakte Menge $F$ für die gilt
+\begin{equation}
+ F = \bigcup\limits_{i = 1}^{m} S_i(F)
+\end{equation}
+TODO Text
diff --git a/buch/papers/ifs/teil3.tex b/buch/papers/ifs/teil3.tex
index 23fabbc..bba6e32 100644
--- a/buch/papers/ifs/teil3.tex
+++ b/buch/papers/ifs/teil3.tex
@@ -3,38 +3,24 @@
%
% (c) 2020 Prof Dr Andreas Müller, Hochschule Rapperswil
%
-\section{Teil 3
+\section{Fraktale Bildkomprimierung
\label{ifs:section:teil3}}
-\rhead{Teil 3}
-Sed ut perspiciatis unde omnis iste natus error sit voluptatem
-accusantium doloremque laudantium, totam rem aperiam, eaque ipsa
-quae ab illo inventore veritatis et quasi architecto beatae vitae
-dicta sunt explicabo. Nemo enim ipsam voluptatem quia voluptas sit
-aspernatur aut odit aut fugit, sed quia consequuntur magni dolores
-eos qui ratione voluptatem sequi nesciunt. Neque porro quisquam
-est, qui dolorem ipsum quia dolor sit amet, consectetur, adipisci
-velit, sed quia non numquam eius modi tempora incidunt ut labore
-et dolore magnam aliquam quaerat voluptatem. Ut enim ad minima
-veniam, quis nostrum exercitationem ullam corporis suscipit laboriosam,
-nisi ut aliquid ex ea commodi consequatur? Quis autem vel eum iure
-reprehenderit qui in ea voluptate velit esse quam nihil molestiae
-consequatur, vel illum qui dolorem eum fugiat quo voluptas nulla
-pariatur?
+\rhead{Fraktale Bildkomprimierung}
+Mit dem Prinzip dieser IFS ist es auch möglich Bilder zu Komprimieren.
+Diese Idee hatte der Mathematiker Michael Barnsley, welcher mit seinem Buch Fractals Everywhere einen wichtigen beitrag zum verständnis von Fraktalen geiefert hat.
+Das Ziel ist es ein IFS zu finden, welches das Bild als Attraktor hat.
+In diesem Unterkapitel wollen wir eine Methode dafür anschauen.
-\subsection{De finibus bonorum et malorum
+\subsection{Titel
\label{ifs:subsection:malorum}}
-At vero eos et accusamus et iusto odio dignissimos ducimus qui
-blanditiis praesentium voluptatum deleniti atque corrupti quos
-dolores et quas molestias excepturi sint occaecati cupiditate non
-provident, similique sunt in culpa qui officia deserunt mollitia
-animi, id est laborum et dolorum fuga. Et harum quidem rerum facilis
-est et expedita distinctio. Nam libero tempore, cum soluta nobis
-est eligendi optio cumque nihil impedit quo minus id quod maxime
-placeat facere possimus, omnis voluptas assumenda est, omnis dolor
-repellendus. Temporibus autem quibusdam et aut officiis debitis aut
-rerum necessitatibus saepe eveniet ut et voluptates repudiandae
-sint et molestiae non recusandae. Itaque earum rerum hic tenetur a
-sapiente delectus, ut aut reiciendis voluptatibus maiores alias
-consequatur aut perferendis doloribus asperiores repellat.
+Bis jetzt wurde in Zusammenhnag mit IFS immer erwähnt, dass die Transformationen auf die ganze Menge angewendet werden.
+Dies muss jedoch nicht so sein.
+Es gibt auch einen Attraktor, wenn die Transformationen nur Teile der Menge auf die ganze Menge abbilden.
+Diese Eigenschaft wollen wir uns in der Fraktalen Bildkompression zunutze machen.
+Sie ermöglicht uns Ähnlichkeiten zwischen kleineren Teilen des Bildes zunutze machen.
+Es ist wohl nicht Falsch zu sagen, dass Ähnlichkeiten zur gesamten Menge, wie wir sie zum Beispiel beim Barnsley Fern gesehen haben, bei Bilder aus dem Alltag eher selten anzutreffen sind.
+Doch wie Finden wir die richtigen Affinen Transformationen, welche als IFS das Bild als Attraktor haben.
+
+
--
cgit v1.2.1