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	<title>豪斯多夫维数 - 版本历史</title>
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		<title>Gyt666：Gyt666移动页面豪斯多夫维数 Hausdorff dimension至豪斯多夫维数</title>
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		<title>2024年6月6日 (四) 08:43 Gyt666</title>
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&lt;tr&gt;&lt;td class='diff-marker'&gt; &lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td class='diff-marker'&gt; &lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;/tr&gt;
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		<title>2022年1月21日 (五) 09:01 Swarma</title>
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&lt;tr&gt;&lt;td class='diff-marker'&gt; &lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;div&gt;====[https://campus.swarma.org/play/coursedetail?id=10621  分形与奇异吸引子的几何学]====&lt;/div&gt;&lt;/td&gt;&lt;td class='diff-marker'&gt; &lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;div&gt;====[https://campus.swarma.org/play/coursedetail?id=10621  分形与奇异吸引子的几何学]====&lt;/div&gt;&lt;/td&gt;&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;&lt;td class='diff-marker'&gt; &lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;div&gt;本课程对非线性动力学和混沌进行了详细的讲解，强调分析方法、具体实例和几何直觉。主讲人为Steven Strogatz。&lt;/div&gt;&lt;/td&gt;&lt;td class='diff-marker'&gt; &lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;div&gt;本课程对非线性动力学和混沌进行了详细的讲解，强调分析方法、具体实例和几何直觉。主讲人为Steven Strogatz。&lt;/div&gt;&lt;/td&gt;&lt;/tr&gt;
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		<author><name>Swarma</name></author>
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		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E8%B1%AA%E6%96%AF%E5%A4%9A%E5%A4%AB%E7%BB%B4%E6%95%B0&amp;diff=26722&amp;oldid=prev</id>
		<title>薄荷：建立内容为“{{#seo: |keywords=豪斯多夫维数,分形,Benoit Mandelbrot |description=是一种粗糙度的度量单位 }}  非整数维度示例：前四个Koch 曲线…”的新页面</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E8%B1%AA%E6%96%AF%E5%A4%9A%E5%A4%AB%E7%BB%B4%E6%95%B0&amp;diff=26722&amp;oldid=prev"/>
		<updated>2021-09-22T13:52:39Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;建立内容为“{{#seo: |keywords=豪斯多夫维数,分形,Benoit Mandelbrot |description=是一种粗糙度的度量单位 }}  非整数维度示例：前四个&lt;a href=&quot;/index.php?title=Koch_%E6%9B%B2%E7%BA%BF&amp;amp;action=edit&amp;amp;redlink=1&quot; class=&quot;new&quot; title=&quot;Koch 曲线（页面不存在）&quot;&gt;Koch 曲线&lt;/a&gt;…”的新页面&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;&lt;b&gt;新页面&lt;/b&gt;&lt;/p&gt;&lt;div&gt;{{#seo:&lt;br /&gt;
|keywords=豪斯多夫维数,分形,Benoit Mandelbrot&lt;br /&gt;
|description=是一种粗糙度的度量单位&lt;br /&gt;
}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
非整数维度示例：前四个[[Koch 曲线]]的迭代，在每次迭代后，所有原始线段都被替换为四个，每个自相似的复制是原始线段长度的1 / 3。豪斯多夫维数的一个建模是使用比例因子(3)和自相似对象的数量(4)来计算维度 D，在第一次迭代后为 D = (log N)/(log S) = (log 4)/(log 3) ≈ 1.26.&amp;lt;ref name=CampbellAnnenberg15&amp;gt;。MacGregor Campbell, 2013, &amp;quot;5.6 Scaling and the Hausdorff Dimension,&amp;quot; 在 ''Annenberg Learner:MATHematics illuminated'', 参见 [http://www.learner.org/courses/mathilluminated/units/5/textbook/06.php], accessed 5 March 2015.&amp;lt;/ref&amp;gt; 也就是说，单点的豪斯多夫维数为零，线段为1，正方形为2，立方体为3时，但对于分形，对象可以有一个非整数维度。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在数学中，'''豪斯多夫维数 Hausdorff dimension'''是一种粗糙度的度量单位，或者更确切地说，分形维数，是由数学家 Felix Hausdorff 在1918年首次提出的。&amp;lt;ref&amp;gt;{{Cite journal |arxiv = 1101.1444|doi = 10.1214/11-STS370|title = Estimators of Fractal Dimension: Assessing the Roughness of Time Series and Spatial Data|journal = Statistical Science|volume = 27|issue = 2|pages = 247–277|year = 2012|last1 = Gneiting|first1 = Tilmann|last2 = Ševčíková|first2 = Hana|last3 = Percival|first3 = Donald B.}}&amp;lt;/ref&amp;gt;例如，单点的豪斯多夫维数为零，线段为1，正方形为2，立方体为3。也就是说，对于定义了一个光滑形状或一个有少数几个角的形状---- 传统几何学和科学的形状---- 的点集来说，豪斯多夫维数是一个整数，符合通常的维度意义，也称为拓扑维度。然而，还有一些公式允许计算其他不太简单的对象的维数，其中仅仅根据它们的标度和自相似特性，就可以得出结论: 特定的对象——包括分形——具有非整数的 Hausdorff 维数。由于Abram Samoilovitch Besicovitch的重大技术进步，允许计算高度不规则或“粗糙”集的维度，这个维度通常也被称为'''Hausdorff-Besicovitch 维度'''。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
更具体地说，豪斯多夫维数是一个与给定集合相关联的更进一步的维数，其中定义了该集合所有成员之间的距离。这样的集合称为'''度量空间'''。维数是从扩展的实数，&amp;lt;math&amp;gt;\overline{\mathbb{R}}&amp;lt;/math&amp;gt;，而不是更直观的维数概念（它不与一般的度量空间相关联，只取非负整数的值）。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
用数学术语来说，豪斯多夫维数概括了实向量空间维数的概念。也就是说，n 维内积空间的豪斯多夫维数等于 n。 这就是早期假设的基础，一个点的豪斯多夫维数是零，一条线是一等等，不规则集可以有非整数的豪斯多夫维数。例如，右边所示的 Koch 雪花是由一个正三角形构成的; 在每次迭代中，它的组成线段被分成单位长度的3段，新创建的中间线段被用作一个指向外部的新正三角形的基础，然后人们删除这个基础线段用来保留单位长度4的迭代中的最终对象。&amp;lt;ref&amp;gt;Larry Riddle, 2014, &amp;quot;Classic Iterated Function Systems: Koch Snowflake&amp;quot;, Agnes Scott College e-Academy (online), see [http://ecademy.agnesscott.edu/~lriddle/ifs/ksnow/ksnow.htm], accessed 5 March 2015.&amp;lt;/ref&amp;gt;也就是说，在第一次迭代之后，每个原始线段都被替换为 N=4，其中每个自相似拷贝的长度是原始线段的1/S = 1/3 。换句话说，我们取一个欧几里得维数D的物体，在每个方向上将其线性比例减少1/3，使其长度增加到N=S&amp;lt;sup&amp;gt;D&amp;lt;/sup&amp;gt;。&amp;lt;ref name=ClaytonSCTPLS96&amp;gt;Keith Clayton, 1996, &amp;quot;Fractals and the Fractal Dimension,&amp;quot; ''Basic Concepts in Nonlinear Dynamics and Chaos'' (workshop), Society for Chaos Theory in Psychology and the Life Sciences annual meeting, June 28, 1996, Berkeley, California, see [http://www.vanderbilt.edu/AnS/psychology/cogsci/chaos/workshop/Workshop.html], accessed 5 March 2015.&amp;lt;/ref&amp;gt;这个方程很容易求解为 D，产生出现在图形中的对数(或自然对数)的比率，并给出——在 Koch 和其他分形情况下——这些对象的非整数维数。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
豪斯多夫维数是更简单但通常等价的'''计盒维数 box-counting'''或'''闵可夫斯基维数 Minkowski-Bouligand'''的继承者。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==概念==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
几何对象X的尺寸的直观概念是指需要多少个独立参数才能找到一个独特的点。但是，任何由两个参数指定的点都可以由一个参数指定，因为实平面的基数等于实线的基数（这可以通过交织两个数字以产生一个编码相同信息的单个数字看到）。空间填充曲线 space-filling curve的例子表明，可以将实线完美和连续地映射到实平面（把一个实数转换成一对实数，从而覆盖所有实数对），由此一维对象完全填充了一个高维对象。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
每条空间填充曲线都会多次击中某些点，且不存在连续的逆。将二维以连续和连续可逆的方式映射到一维是不可能的。'''拓扑维度 topological dimension'''，也被称为“Lebesgue覆盖维数”，解释了为什么。如果在''X''的每个小开球覆盖中，至少有一个点 n + 1个球重叠，这个维度是 n。例如，当用短的开区间覆盖一条线时，某些点必须被覆盖两次，给出维数''n''&amp;amp;nbsp;=&amp;amp;nbsp;1。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
但是，拓扑维度是对空间局部尺寸（点附近的尺寸）的一个非常粗略的度量。一条几乎是空间填充的曲线仍然可以有一维拓扑，即使它填充了一个区域的大部分面积。[[分形]]具有整数的拓扑维数，但就其所占的空间量而言，它看起来像一个更高维的空间。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
豪斯多夫维数测量一个空间的局部大小时，会考虑到点之间距离（度量）。考虑半径最大为''r''的球数 ''N'' (r) ，需要完全覆盖 ''X''。当''r''很小时，''N''(''r'')以1/''r'' 的多项式增长。对于一个表现足够好的 ''X''，豪斯多夫维数是唯一的数''d''，这样当''r''趋近于零时， ''N''(''r'') 增长为1/''r&amp;lt;sup&amp;gt;d&amp;lt;/sup&amp;gt;'' 。更确切地说，这定义了盒子计数维度，当值''d''是不足以覆盖空间的增长率和过度充裕的增长率之间的临界边界时，它等于豪斯多夫维数。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对于光滑的形状，或者有少量棱角的形状，传统几何和科学的形状，豪斯多夫维数是一个整数，与拓扑维度一致。但是[[伯努瓦·曼德布洛特 Benoit Mandelbrot]]观察到[[分形]]——具有非整数豪斯多夫维数的集合---- 在自然界中随处可见。他观察到，我们周围大多数粗糙形状的理想化不是光滑的理想化形状，而是分形理想化形状:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;blockquote&amp;gt;Clouds are not spheres, mountains are not cones, coastlines are not circles, and bark is not smooth, nor does lightning travel in a straight line.&amp;lt;/blockquote&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;blockquote&amp;gt;云不是球体，山不是锥体，海岸线不是圆圈，树皮不平滑，闪电也不是直线运动。&amp;lt;ref name=&amp;quot;mandelbrot&amp;quot;&amp;gt;{{cite book| last = Mandelbrot   | first = Benoît   | authorlink = Benoit Mandelbrot   | title = The Fractal Geometry of Nature   | publisher = W. H. Freeman   | series = Lecture notes in mathematics 1358   | year = 1982   | doi =    | isbn = 0-7167-1186-9   | url-access = registration   | url = https://archive.org/details/fractalgeometryo00beno   }}&amp;lt;/ref&amp;gt; &amp;lt;/blockquote&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对于自然界中出现的分形，豪斯多夫维数和盒计数维数是一致的。封装尺寸是另一个类似的概念，它为许多形状提供相同的值，但是在所有这些尺寸不同的情况，都做了很好的说明。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==形式化定义==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
===豪斯多夫集 Hausdorff content===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
设 ''X''是度量空间。若''S'' ⊂ ''X'' 和 ''d'' ∈ [0, ∞) ，则 ''S'' 的''d''维无限 豪斯多夫集定义为&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt;C_H^d(S):=\inf\Bigl\{\sum_i r_i^d:\text{ there is a cover of } S\text{ by balls with radii }r_i&amp;gt;0\Bigr\}.&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
换句话说，&amp;lt;math&amp;gt;C_H^d(S)&amp;lt;/math&amp;gt; 是数字集合&amp;lt;math&amp;gt;\delta \geq 0&amp;lt;/math&amp;gt;的下确界，使得在 ''i''&amp;amp;nbsp;∈&amp;amp;nbsp中存在一些球集合 &amp;lt;math&amp;gt;\{B(x_i,r_i):i\in I\}&amp;lt;/math&amp;gt;  i 包含 s，对于每个 ''r&amp;lt;sub&amp;gt;i&amp;lt;/sub&amp;gt;''&amp;amp;nbsp;&amp;gt;&amp;amp;nbsp;0 满足 i 中的和&amp;lt;math&amp;gt;\sum_{i\in I} r_i^d&amp;lt;\delta &amp;lt;/math&amp;gt; (在这里，我们使用inf&amp;amp;nbsp;Ø&amp;amp;nbsp;=&amp;amp;nbsp;∞ 的标准约定)。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
===豪斯多夫分形测量 Hausdorff measurement===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
豪斯多夫外测度不同于无界的豪斯多夫，因为我们不考虑 s 的所有可能，我们看到当球的大小变为零时会发生什么。对于 &amp;lt;math&amp;gt;d \geq 0 &amp;lt;/math&amp;gt;，我们定义了  ''S''的 ''d''维豪斯多夫Hausdorff 外测度为&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt; \mathcal{H}^d(S):=\lim_{r \to 0} \inf\Bigl\{\sum_i r_i^d:\text{ there is a cover of } S\text{ by balls with radii } 0 &amp;lt; r_i &amp;lt; r\Bigr\}.&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
===豪斯多夫维数 Hausdorff dimension===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
''X''的豪斯多夫维数定义为&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt;\dim_{\operatorname{H}}(X):=\inf\{d\ge 0: \mathcal{H}^d(X)=0\}.&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
等价地，dim &amp;lt;sub&amp;gt;H&amp;lt;/sub&amp;gt;(''X'')可定义为 ''d'' ∈ [0, ∞) 集的下确界，使得''X'' 的''d''-维 [[豪斯多夫测度]] 为零。这与 ''d''&amp;amp;nbsp;∈&amp;amp;nbsp;[0,&amp;amp;nbsp;∞)的集合的上确界相同，因此''X''的 d 维豪斯多夫测度是无限的（除非后一个集合 ''d'' 是空的，豪斯多夫维数为零）。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==实例==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Image:Sierpinski deep.svg.png|thumb|250px|进一步的[[分形维数]]的例子，进一步的分形维数的例子是谢尔宾斯基三角形，它是一个豪斯多夫维数为log(3)/log(2)≈1.58.&amp;lt;ref name=ClaytonSCTPLS96/&amp;gt;的物体]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* 可数集拥有豪斯多夫维数0。&amp;lt;ref name=&amp;quot;schleicher&amp;quot;&amp;gt;{{cite journal |last1=Schleicher |first1=Dierk |title=Hausdorff Dimension, Its Properties, and Its Surprises |journal=The American Mathematical Monthly |date=June 2007 |volume=114 |issue=6 |pages=509–528 |doi=10.1080/00029890.2007.11920440 |language=en |issn=0002-9890|arxiv=math/0505099 }}&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* 欧几里得空间 ℝ&amp;lt;sup&amp;gt;''n''&amp;lt;/sup&amp;gt; 有豪斯多夫维数 ''n''，循环'''S'''&amp;lt;sup&amp;gt;1&amp;lt;/sup&amp;gt; 拥有豪斯多夫维数1.&amp;lt;ref name=&amp;quot;schleicher&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
* [[分形]]一般是那些豪斯多夫维数直接超过其拓扑维数的空间。例如[[康托尔集]]是一个o维拓扑空间，由两个自己复制而成，每一个复制品都是原来的三分之一，因此它的豪斯多夫维数是 ln(2)/ln(3)&amp;amp;nbsp;≈&amp;amp;nbsp;0.63。&amp;lt;ref&amp;gt;{{cite book | last=Falconer | first = Kenneth |title=Fractal Geometry: Mathematical Foundations and Applications | publisher=[[John Wiley and Sons]] | edition=2nd | year=2003}}&amp;lt;/ref&amp;gt;一个[[谢尔宾斯基三角 Recurrence relation]]是他自身三个复制的组合。每一个是原来的&amp;amp;nbsp;1/2，它的豪斯多夫维数ln(3)/ln(2)&amp;amp;nbsp;≈&amp;amp;nbsp;1.58。&amp;lt;ref name=CampbellAnnenberg15/&amp;gt;在递归算法中解决递归关系时，这些豪斯多夫维数与[[算法分析]]主定理的临界指标相联系。&lt;br /&gt;
* [[空间填充曲线]]拥有和他们填充空间同样的豪斯多夫维数，如[[皮亚诺曲线 Peano curve]]。&lt;br /&gt;
* [[布朗运动]]在2维及以上的轨迹被推测为豪斯多夫2维。&amp;lt;ref&amp;gt;{{cite book | last=Morters | first=Peres | title= Brownian Motion | publisher=[[Cambridge University Press]] | year=2010 }}&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[image:Great Britain Hausdorff.svg.png|thumb|250px|英国海岸有多长?统计自相似性和分数维数]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Lewis Fry Richardson已经通过豪斯多夫维数去测量了很多海岸线。它的结果涵盖从1.02的南非海岸线到1.25的大英帝国西海岸模型。&amp;lt;ref name=&amp;quot;mandelbrot&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==豪斯多夫维数特性 Properties of Hausdorff dimension==&lt;br /&gt;
===豪斯多夫维数和归纳维数 Hausdorff dimension and inductive dimension===&lt;br /&gt;
设''X'' 是任意可分度量空间。对于''X'' 有一个递归定义的归纳维数拓扑概念。它总是一个整数(或 + ∞) ，记为dim&amp;lt;sub&amp;gt;ind&amp;lt;/sub&amp;gt;(''X'')。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''定理'''：假设''X'' 是非空的, 那么&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt; \dim_{\mathrm{Haus}}(X) \geq \dim_{\operatorname{ind}}(X). &amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
此外,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt; \inf_Y \dim_{\operatorname{Haus}}(Y) =\dim_{\operatorname{ind}}(X), &amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
其中''Y''是度量空间同胚到 ''X''的范围。换句话说， ''X''和 ''Y''具有相同的基本点集，''Y''的度量''d''&amp;lt;sub&amp;gt;''Y''&amp;lt;/sub&amp;gt; 拓扑等价于''d''&amp;lt;sub&amp;gt;''X''&amp;lt;/sub&amp;gt;。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
这些结果最初是由Edward Szpilrajn(1907–1976)建立的,  参见 Hurewicz and Wallman, Chapter VII.第七章。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
===豪斯多夫维数和闵可夫斯基维度 Hausdorff dimension and Minkowski dimension===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[闵可夫斯基维数]]与豪斯多夫维数相似，至少和它一样大，而且在许多情况下是相等的。然而，[0,1]中有理点集的豪斯多夫维数为0，闵可夫斯基维数为1。还有一些紧集的闵可夫斯基维数严格大于豪斯多夫维数。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 豪斯多夫维度和弗洛斯曼测度 Hausdorff dimensions and Frostman measures ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如果在度量空间 ''X'' 的 Borel 子集上定义一个测度 μ，使得''μ''(''X'') &amp;gt; 0 和''μ''(''B''(''x'', ''r'')) ≤ ''r&amp;lt;sup&amp;gt;s&amp;lt;/sup&amp;gt;''，对于某个常数 ''s'' &amp;gt; 0  和 ''X'' 中的每个球 ''B''(''x'', ''r'') 成立，则 dim&amp;lt;sub&amp;gt;Haus&amp;lt;/sub&amp;gt;(''X'') ≥ ''s'' 。 部分逆向转换由弗洛斯曼引理定义。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 联合和产品下的行为 ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如果 &amp;lt;math&amp;gt;X=\bigcup_{i\in I}X_i&amp;lt;/math&amp;gt; 是一个有限或可数的联合，则&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt; \dim_{\operatorname{Haus}}(X) =\sup_{i\in I} \dim_{\operatorname{Haus}}(X_i).&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
这可以直接从定义得到验证。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如果 ''X'' 和''Y''是非空度量空间，那么它们乘积的豪斯多夫维数满足&amp;lt;ref&amp;gt;{{cite journal |author=Marstrand, J. M. |title=The dimension of Cartesian product sets |journal=Proc. Cambridge Philos. Soc. |volume=50 |issue=3 |pages=198–202 |year=1954 |doi=10.1017/S0305004100029236 |bibcode = 1954PCPS...50..198M }}&amp;lt;/ref&amp;gt;。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt; \dim_{\operatorname{Haus}}(X\times Y)\ge \dim_{\operatorname{Haus}}(X)+ \dim_{\operatorname{Haus}}(Y).&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
这种不平等可以是严格的。有可能找到两个维数为0的集合，其乘积的维数为1。&amp;lt;ref&amp;gt;{{cite book  | last = Falconer  | first = Kenneth J.  | title = Fractal geometry. Mathematical foundations and applications  | publisher = John Wiley &amp;amp; Sons, Inc., Hoboken, New Jersey  | year = 2003  | doi =   | isbn = }}&amp;lt;/ref&amp;gt;相反，我们知道当''X''和''Y''是 '''R'''&amp;lt;sup&amp;gt;''n''&amp;lt;/sup&amp;gt;的 Borel 子集时， ''X'' × ''Y''的豪斯多夫维数从上面以 ''X''的豪斯多夫维数加上 ''Y''的上填充维数为界。Mattila (1995)曾就这些情况进行了讨论。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==自相似集合 Self-similar sets==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
许多由自相似条件定义的集合具有可以显式确定的维数。粗略地说，如果集合''E''是集值ψ变换的不动点，即ψ(''E'') = ''E''， 则它是自相似的，尽管下面给出了确切的定义。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;blockquote&amp;gt;'''定理'''：假设&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt; \psi_i: \mathbf{R}^n \rightarrow \mathbf{R}^n, \quad i=1, \ldots , m &amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
是'''R'''&amp;lt;sup&amp;gt;''n''&amp;lt;/sup&amp;gt;上的压缩常数''r&amp;lt;sub&amp;gt;j&amp;lt;/sub&amp;gt;'&amp;lt; 1的压缩映射。则有一个唯一的非空紧集A &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt; A = \bigcup_{i=1}^m \psi_i (A). &amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;/blockquote&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
这个定理来源于 Stefan Banach 的压缩映射不动点定理，该定理应用于 具有豪斯多夫距离的'''R'''&amp;lt;sup&amp;gt;''n''&amp;lt;/sup&amp;gt; 的非空紧子集的完整度量空间。&amp;lt;ref&amp;gt;{{cite book |author=Falconer, K. J. |title=The Geometry of Fractal Sets |publisher=Cambridge University Press |location=Cambridge, UK |year=1985 |isbn=0-521-25694-1 |chapter=Theorem 8.3}}&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
===开集条件 The open set condition===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
为了确定自相似集''A'' 的维数(在某些情况下) ，我们需要一个关于收缩序列的称为''开集条件''(OSC)的技术条件ψ&amp;lt;sub&amp;gt;''i''&amp;lt;/sub&amp;gt;。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
有一个相对紧的开集''V''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt; \bigcup_{i=1}^m\psi_i (V) \subseteq V, &amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
左边并集的集合成对不相交。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
开集条件是保证图像ψ&amp;lt;sub&amp;gt;''i''&amp;lt;/sub&amp;gt;(''V'') 不重叠“太多”的分离条件。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''定理'''假设开集条件成立，并且每个ψ&amp;lt;sub&amp;gt;''i''&amp;lt;/sub&amp;gt; 是一个相似度，即等距和某个点周围的膨胀的组合。。那么唯一的不动点是Hausdorff维数为 ''s'' 的集合，其中  ''s'' 是 ''s'' &amp;lt;ref&amp;gt;{{cite journal | last=Hutchinson | first=John E. | title=Fractals and self similarity | journal=Indiana Univ. Math. J. | volume=30 | year=1981 | pages=713–747 | doi=10.1512/iumj.1981.30.30055 | issue=5 | doi-access=free }}&amp;lt;/ref&amp;gt;的唯一解&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt; \sum_{i=1}^m r_i^s = 1. &amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
相似物的收缩系数就是膨胀的大小。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
我们可以使用这个定理来计算谢尔宾斯基三角形的豪斯多夫维数(或者有时候叫做谢尔宾斯基垫圈)。考虑R&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt; 平面上的三个非共线点，''a''&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt;，''a''&amp;lt;sub&amp;gt;2&amp;lt;/sub&amp;gt;，''a''&amp;lt;sub&amp;gt;3&amp;lt;/sub&amp;gt;，让ψ&amp;lt;sub&amp;gt;''i''&amp;lt;/sub&amp;gt;是围绕着''a&amp;lt;sub&amp;gt;i&amp;lt;/sub&amp;gt;''比率1/2的膨胀。对应映射的唯一非空不动点是一个谢尔宾斯基垫圈，其维数''s''是对应映射的唯一解&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt; \left(\frac{1}{2}\right)^s+\left(\frac{1}{2}\right)^s+\left(\frac{1}{2}\right)^s = 3 \left(\frac{1}{2}\right)^s =1. &amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
取上述方程两边的自然对数，我们可以求出 ''s''，即: ''s'' = ln(3)/ln(2)。该密封垫具有自相似性，满足 OSC 要求。一般来说，集合 ''E''是一个映射的不动点&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
: &amp;lt;math&amp;gt; A \mapsto \psi(A) = \bigcup_{i=1}^m \psi_i(A) &amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
是自相似的，当且仅当&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt; H^s\left(\psi_i(E) \cap \psi_j(E)\right) =0, &amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
其中 ''s''是''E''的豪斯多夫维数， ''H&amp;lt;sup&amp;gt;s&amp;lt;/sup&amp;gt;'' 表示 豪斯多夫测度。对于谢尔宾斯基垫圈（交叉点就是点）来说，这一点很明显，但更普遍的情况是:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''定理'''：在与前一定理相同的条件下，其唯一不动点 ψ 是自相似的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==参阅==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* 豪斯多夫分形维数列表：确定性分形与随机和自然分形的示例。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Assouad维数，其他被球覆盖方式定义的分形维数，例如豪斯多夫维数。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[固有维数]] Intrinsic dimension&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[填充维数]] Packing dimension&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==参考文献==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{reflist}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==拓展阅读==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* {{cite book |last1=Dodson |first1=M. Maurice |title=Fractal Geometry and Applications: A Jubilee of Benoît Mandelbrot |volume=72 |issue=1 |pages=305–347 |last2=Kristensen |first2=Simon |chapter=Hausdorff Dimension and Diophantine Approximation |date=June 12, 2003 |arxiv=math/0305399 |bibcode = 2003math......5399D |doi=10.1090/pspum/072.1/2112110|series=Proceedings of Symposia in Pure Mathematics |isbn=9780821836378 }}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* {{cite book |last1=Hurewicz |first1=Witold |last2=Wallman |first2=Henry |authorlink2=Henry Wallman |title=Dimension Theory |url=https://archive.org/details/in.ernet.dli.2015.84609 |publisher=Princeton University Press |year=1948 }}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* {{cite journal |author=E. Szpilrajn  |title=La dimension et la mesure |journal=Fundamenta Mathematicae |volume=28 |pages=81–9 |year=1937 }}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* {{cite journal | last1=Marstrand | first1=J. M. | title=The dimension of cartesian product sets | year=1954 | journal=Proc. Cambridge Philos. Soc. | volume=50 | issue=3 | pages=198–202 | doi=10.1017/S0305004100029236|bibcode = 1954PCPS...50..198M }}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* {{Cite book | last1=Mattila | first1=Pertti |title=Geometry of sets and measures in Euclidean spaces | publisher=Cambridge University Press | isbn=978-0-521-65595-8 | year=1995}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* {{cite journal |author=A. S. Besicovitch |title=On Linear Sets of Points of Fractional Dimensions |journal=[[Mathematische Annalen]] |volume=101 |year=1929 | doi=10.1007/BF01454831| issue=1 |pages= 161–193}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* {{cite journal |author1=A. S. Besicovitch |author2=H. D. Ursell |title=Sets of Fractional Dimensions |journal=Journal of the London Mathematical Society |volume=12 |year=1937 | issue=1 | doi=10.1112/jlms/s1-12.45.18  | pages=18–25 }}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* {{cite journal |author=F. Hausdorff |title=Dimension und äußeres Maß |journal=Mathematische Annalen |volume=79 |issue=1–2 |pages=157–179 |date=March 1919 |doi=10.1007/BF01457179|hdl=10338.dmlcz/100363 |url=http://dml.cz/bitstream/handle/10338.dmlcz/100363/CzechMathJ_09-1959-3_5.pdf }}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* {{cite journal | last=Hutchinson | first=John E. | title=Fractals and self similarity | journal=Indiana Univ. Math. J. | volume=30 | year=1981 | pages=713–747 | doi=10.1512/iumj.1981.30.30055 | issue=5 | doi-access=free }}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* {{cite book | last=Falconer | first = Kenneth |title=Fractal Geometry: Mathematical Foundations and Applications | publisher=[[John Wiley and Sons]] | edition=2nd | year=2003}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==外部链接==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [https://www.encyclopediaofmath.org/index.php/Hausdorff_dimension Hausdorff dimension] 在 [https://www.encyclopediaofmath.org/ Encyclopedia of Mathematics]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [https://www.encyclopediaofmath.org/index.php/Hausdorff_measure Hausdorff measure] 在 [https://www.encyclopediaofmath.org/ Encyclopedia of Mathematics]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==编者推荐==&lt;br /&gt;
[[File:大自然的分形几何.jpg|400px|right|thumb|书籍《大自然的分形几何》封面]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
===书籍推荐===&lt;br /&gt;
====[http://rrd.me/gfyYz  分形对象：形、机遇和维数  Fractals:From,Chance,and Dimension]====&lt;br /&gt;
本书考察和研究出现在自然界中的若干典型分形对象，为我们提供了一个关于分形的内容，意义及方法的扼要介绍。尽管自该书第一版（法文版）问世以来，分形的理论及其应用发展极为迅速，并出现了大量的有关著作，但此书仍不失为分形理论最好的入门书之一&lt;br /&gt;
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这本书介绍了自然界中各种各样的分形理论，从海岸线、雪花，到河流、星系等自然现象，去阐述分形这一概念。作为多个学科的交叉，分形几何对以往欧氏几何不屑一顾（或说无能为力）的“病态”曲线（如科赫雪花曲线等）的全新解释，是人类认识客观世界不断开拓的必然结果。这说明欧氏几何只是对客观世界的近似反映，而分形几何则深化了这种认识，因此分形几何学是描述各种复杂自然曲线的大自然的几何学。&lt;br /&gt;
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《市场的（错误）行为》以分形视角观察金融市场的行为，推翻了作为当代金融分析基础的“随机游走”理论。通过分形模型，市场表现被重新阐释。本书是现代金融理论标准工具和模型的一次革命性重估，书中的观点颠覆了成千上万投资者的既有观念。&lt;br /&gt;
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