RのcaToolsライブラリを使ったマンデルブロ集合の分析


  1. 必要なパッケージのインストール: Rのパッケージマネージャを使用して、caToolsパッケージをインストールします。

    install.packages("caTools")
  2. マンデルブロ集合の生成: マンデルブロ集合を生成するために、適切なパラメータを設定します。例えば、指定した範囲内の2次元グリッド上の各点について、反復計算を行い、収束しない場合は色を割り当てます。

    library(caTools)
    
    # パラメータの設定
    xlim <- c(-2, 1)  # x軸の範囲
    ylim <- c(-1.5, 1.5)  # y軸の範囲
    resolution <- 1000  # 解像度
    
    # マンデルブロ集合の生成
    mandelbrot <- matrix(0, nrow = resolution, ncol = resolution)
    for (i in 1:resolution) {
     for (j in 1:resolution) {
       x <- mapvalues(i, from = c(1, resolution), to = xlim)
       y <- mapvalues(j, from = c(1, resolution), to = ylim)
       c <- complex(real = x, imaginary = y)
       z <- 0
       iter <- 0
       while (Mod(z) < 2 && iter < 100) {
         z <- z^2 + c
         iter <- iter + 1
       }
       mandelbrot[i, j] <- iter
     }
    }
  3. マンデルブロ集合の可視化: 生成したマンデルブロ集合を可視化するために、適切なパッケージを使用します。例えば、ggplot2パッケージを使ってヒートマップを作成する方法を示します。

    library(ggplot2)
    
    # ヒートマップの作成
    data <- reshape2::melt(mandelbrot)
    ggplot(data, aes(x = Var1, y = Var2, fill = value)) +
     geom_tile() +
     scale_fill_gradient(low = "black", high = "white") +
     theme_void()

以上が、RのcaToolsライブラリを使用してマンデルブロ集合を分析するための基本的な手順です。これにより、マンデルブロ集合の形状や特徴を視覚的に理解し、データ分析や可視化の目的に活用することができます。