Suppr超能文献

通过 Higuchi 方法高效计算分形特性。

Efficient calculation of fractal properties via the Higuchi method.

作者信息

Wanliss J A, Wanliss Grace E

机构信息

Department of Physics, Presbyterian College, 503 S. Broad St., Clinton, SC 29325 USA.

出版信息

Nonlinear Dyn. 2022;109(4):2893-2904. doi: 10.1007/s11071-022-07353-2. Epub 2022 Jun 23.

Abstract

Higuchi's method of determining fractal dimension is an important, well-used, research tool that, compared to many other methods, gives rapid, efficient, and robust estimations for the range of possible fractal dimensions. One major shortcoming in applying the method is the correct choice of tuning parameter ( ); a poor choice can generate spurious results, and there is no agreed upon methodology to solve this issue. We analyze multiple instances of synthetic fractal signals to minimize an error metric. This allows us to offer a new and general method that allows determination, a priori, of the best value for the tuning parameter, for a particular length data set. We demonstrate its use on physical data, by calculating fractal dimensions for a shell model of the nonlinear dynamics of MHD turbulence, and severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 isolate Wuhan-Hu-1 from the family .

摘要

Higuchi确定分形维数的方法是一种重要且常用的研究工具,与许多其他方法相比,它能针对可能的分形维数范围给出快速、高效且稳健的估计。应用该方法的一个主要缺点是调谐参数( )的正确选择;选择不当会产生虚假结果,并且没有商定的方法来解决这个问题。我们分析了多个合成分形信号实例以最小化误差度量。这使我们能够提供一种新的通用方法,该方法允许针对特定长度的数据集先验地确定调谐参数的最佳值。我们通过计算磁流体动力学湍流非线性动力学的壳模型以及来自该家族的严重急性呼吸综合征冠状病毒2分离株武汉 - 胡 - 1的分形维数,证明了其在物理数据上的应用。

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