L-system (original) (raw)
Traviny vymodelované pomocí L-systémů ve 3D L-systém nebo také Lindenmayerův systém je varianta formální gramatiky, vyvinutá pro modelování růstu rostlin. L-systém popisuje pravidla pro vývoj rostliny, která se opakovaně aplikují na vznikající model. Tato pravidla mohou např. popisovat, za jakých podmínek se stonek rostliny rozdvojí, zda má vzniknout list nebo zda má část rostliny uhynout. Výsledný model se může např. vykreslit jako obrázek nebo se z něj vytvoří počítačový 3D model rostliny. L-systémy se také dají použít pro generování různých křivek, fraktálů nebo pro modelování buněčných organismů.
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| dbo:abstract | Traviny vymodelované pomocí L-systémů ve 3D L-systém nebo také Lindenmayerův systém je varianta formální gramatiky, vyvinutá pro modelování růstu rostlin. L-systém popisuje pravidla pro vývoj rostliny, která se opakovaně aplikují na vznikající model. Tato pravidla mohou např. popisovat, za jakých podmínek se stonek rostliny rozdvojí, zda má vzniknout list nebo zda má část rostliny uhynout. Výsledný model se může např. vykreslit jako obrázek nebo se z něj vytvoří počítačový 3D model rostliny. L-systémy se také dají použít pro generování různých křivek, fraktálů nebo pro modelování buněčných organismů. (cs) Bei den Lindenmayer- oder L-Systemen handelt es sich um einen mathematischen Formalismus, der 1968 von dem ungarischen theoretischen Biologen Aristid Lindenmayer als Grundlage einer axiomatischen Theorie biologischer Entwicklung vorgeschlagen wurde. In jüngerer Zeit fanden L-Systeme Anwendung in der Computergrafik bei der Erzeugung von Fraktalen und in der realitätsnahen Modellierung von Pflanzen. Das wesentliche Prinzip von L-Systemen besteht in der sukzessiven Ersetzung von Einzelteilen eines einfachen Objektes mittels sogenannter Produktionsregeln. Diese Ersetzungen können rekursiv durchgeführt werden. Damit gehören L-Systeme zu den sogenannten . Die bekanntesten Ersetzungssysteme sind solche, die auf Zeichenketten basieren. Besonders Noam Chomskys Arbeiten aus den 1950ern über formale Grammatiken stießen auf großes Interesse und befruchteten die Forschung in der theoretischen Informatik. Im Gegensatz zu den sequentiellen Ersetzungsregeln in Chomskys Grammatiken finden Ersetzungen in L-Systemen parallel statt, analog zu den gleichzeitig stattfindenden Zellteilungen in mehrzelligen Organismen, die der Anstoß zur Entwicklung der L-Systeme waren. L-Systeme sind hervorragend geeignet, Darstellungen von Fraktalen zu erzeugen. Dazu werden die in den Rekursionen des L-Systems erzeugten Zeichenketten in direkt ausführbare Befehle eines Systems, welches die Turtle-Grafik realisiert, umgesetzt, z. B. die Programmiersprache Logo. (de) Sistemo L aŭ Sistemo Lindenmayer estas formala gramatikaĵo (serio de reguloj kaj simboloj), kies plej konata uzo estas modeli la kreskon de plantoj, kaj duarange ankaŭ de fantaziaj kompleksaj geometriaj formoj. Tiajn sistemojn unuafoje evoluigis kaj prezentis dum la jaro 1968 la hungar-devena teoria biologo Arisztid Lindenmayer (1925–1989), en la Universitato de Utrecht en Nederlando. (eo) Un sistema-L o un sistema de Lindenmayer es una gramática formal (un conjunto de reglas y símbolos) principalmente utilizados para modelar el proceso de crecimiento de las plantas; puede modelar también la morfología de una variedad de organismos. Los sistemas-L también pueden utilizarse para generar fractales autosimilares como los sistemas de función iterada. Los sistemas-L fueron introducidos y desarrollados en 1968 por el biólogo y botánico teórico húngaro de la Universidad de Utrecht (1925-1989). (es) An L-system or Lindenmayer system is a parallel rewriting system and a type of formal grammar. An L-system consists of an alphabet of symbols that can be used to make strings, a collection of production rules that expand each symbol into some larger string of symbols, an initial "axiom" string from which to begin construction, and a mechanism for translating the generated strings into geometric structures. L-systems were introduced and developed in 1968 by Aristid Lindenmayer, a Hungarian theoretical biologist and botanist at the University of Utrecht. Lindenmayer used L-systems to describe the behaviour of plant cells and to model the growth processes of plant development. L-systems have also been used to model the morphology of a variety of organisms and can be used to generate self-similar fractals. (en) Sistem Lindenmayer atau sistem-L (bahasa Inggris: L-system) adalah sebuah sistem penulisan dan . Sistem-L terdiri dari alfabet simbol yang dapat dipakai untuk membuat (1) yang mengembangkan tiap simbol menjadi beberapa simbol, (2) aksioma awal yang menjadi pola dasar, dan (3) cara untuk mengubah dari untaian teks menjadi struktur geometri. Sistem-L diperkenalkan dan dikembangkan oleh Aristid Lindenmayer, ahli biologi teoretis dan botanis asal Hungaria, pada tahun 1968 di Universitas Utrecht. Lindenmayer menggunakan sistem-L untuk menggambarkan perilaku sel tumbuhan dan memodelkan . Sistem-L juga dipakai untuk memodelkan morfologi berbagai organisme dan dapat dipakai untuk membangun fraktal swamirip (mirip dengan dirinya sendiri). (in) En informatique théorique, un L-système ou système de Lindenmayer est un système de réécriture ou grammaire formelle, inventé en 1968 par le biologiste hongrois Aristid Lindenmayer. Un L-système modélise le processus de développement et de prolifération de plantes ou de bactéries. C'est une forme de grammaire générative. Ces grammaires ont été mises en œuvre graphiquement par de nombreux auteurs, menant à de spectaculaires images. Une étude systématique d'une certaine formulation a été entreprise par (en) dans les années 1980. Une étude mathématique, débutée dès l'introduction des systèmes par Lindenmayer, a débouché sur une théorie élaborée dont une première synthèse a été faite, en 1980 déjà, par Rozenberg et Salomaa. Au départ, Lindenmayer conçoit sa formalisation comme un modèle de langages formels qui permet de décrire le développement d'organismes multicellulaires simples. À cette époque il travaille sur les levures, les champignons et des algues. Mais sous l'influence des théoriciens et des praticiens de l'informatique, ce système a conduit à des familles de langages formels et aussi à des méthodes pour générer graphiquement des plantes idéalisées très complexes. Formellement, un L-système est un ensemble de règles et de symboles qui modélisent un processus de croissance d'êtres vivants comme des plantes ou des cellules. Le concept central des L-systèmes est la notion de réécriture. La réécriture est une technique pour construire des objets complexes en remplaçant des parties d'un objet initial simple en utilisant des règles de réécriture. Dans l'interprétation biologique, les cellules sont modélisées à l'aide de symboles. À chaque génération, les cellules se divisent, ce qui est modélisé par l'opération consistant à remplacer un symbole par un ou plusieurs autres symboles consécutifs. (fr) L-system(엘 시스템, Lindenmayer system)은 형식문법의 일종으로서, 식물의 성장 프로세스를 기초로 한 다양한 자연물의 구조를 기술하거나 표현을 가능케 하는 알고리즘이다. 자연물 이외에도 망델브로 집합 반복함수계(Iterated Function System; IFS)와 같이 이른바 자기상사 도형이나 프랙탈 도형을 생성할 경우에도 사용된다. L-system은 1968년, 네덜란드 위트레흐트 대학교 대학의 이론생물학자이자 식물학자였던 아리스티드 린덴마이어(Aristid Lindenmayer)에 의해 제창되어 발전되었다. (ko) L-system（エルシステム、Lindenmayer system）は形式文法の一種で、植物の成長プロセスを初めとした様々な自然物の構造を記述・表現できるアルゴリズムである。自然物の他にも、反復関数系（Iterated Function System; IFS）のようないわゆる自己相似図形やフラクタル図形を生成する場合にも用いられる。L-System は1968年、ハンガリーユトレヒト大学の理論生物学者にして植物学者であった（Aristid Lindenmayer）により提唱され、発展した。 (ja) Un sistema Lindenmayer, o sistema-L (dall'inglese L-system), è un sistema di riscrittura parallelo e un tipo di grammatica formale. Un sistema-L consiste di un alfabeto di simboli che possano essere usati per creare stringhe, una serie di che espandono ciascun simbolo in una più grande stringa di simboli, una stringa iniziale di "assioma" da cui iniziare la costruzione e un meccanismo per tradurre le stringhe generate in strutture geometriche.In pratica partendo da un oggetto x dell'insieme E, vi applichiamo una funzione otteniamo la sequenza di oggetti di E nel passaggio 1 che denotiamo con .Quindi sostituiamo ogni oggetto di con la trasformazione risultante dalla stessa ottenendo la continuazione nel passaggio 2 denotato con .Ripetiamo questo processo all'infinito, finché non otteniamo una sequenza infinita S. I sistemi di Lindenmayer sono stati introdotti e sviluppati nel 1968 da Aristid Lindenmayer, un biologo teorico ungherese e botanico all'Università di Utrecht. Lindenmayer ha usato sistemi-L per descrivere il comportamento delle cellule vegetali e per modellare i processi di crescita dello sviluppo delle piante. Questi sistemi sono anche stati usati per modellare la morfologia di una varietà di organismi e possono essere usati per generare frattali auto-simili.La differenza essenziale tra le grammatiche di Chomsky e i sistemi-L sta nel metodo di applicazione delle produzioni. Nelle grammatiche di Chomsky le produzioni vengono applicate in sequenza, mentre nei sistemi L vengono applicate in parallelo e contemporaneamente sostituiscono tutte le lettere in una determinata parola. Questa differenza riflette la motivazione biologica dei sistemi di Lindenmayer. Le produzioni hanno lo scopo di catturare le divisioni cellulari negli organismi multicellulari, dove possono verificarsi molte divisioni allo stesso tempo. (it) L-system, system Lindenmayera – zestaw reguł produkcji gramatyki formalnej służący do tworzenia graficznych tworów o fraktalnej budowie. L-systemy znajdują zastosowanie w grafice komputerowej jako generatory fraktali i systemy modelowania roślin. L-systemy zostały stworzone w 1968 roku przez Aristida Lindenmayera. L-systemy są gramatykami, w których produkcje stosuje się iteracyjnie od stanu początkowego przez założoną liczbę powtórzeń. L-system nazywany jest bezkontekstowym wtedy i tylko wtedy, gdy każda reguła produkcji stosuje się tylko do pojedynczego symbolu, niezależnie od symboli sąsiadujących. Jeśli reguła produkcji zależy nie tylko od pojedynczego symbolu, ale także od symboli sąsiednich, to taki L-system nazywany jest kontekstowym. Jeśli dla każdego symbolu istnieje jedna i tylko jedna reguła produkcji, to taki L-system nazywa się deterministycznym. Deterministyczny L-system bezkontekstowy nazywa się systemem DOL (DOL-system). Jeśli dla danego symbolu istnieje więcej niż jedna reguła produkcji i dla każdej z nich przypisane jest określone prawdopodobieństwo zastosowania, to taki L-system nazywa się stochastycznym. Wykorzystanie L-systemów w grafice komputerowej wymaga przełożenia symboli na struktury graficzne. W zależności od wykorzystywanego modelu stosuje się różne metody transformowania zapisu formalnego do grafiki. Jednym z przykładów jest tak zwana „grafika żółwia” (zbliżona do koncepcji wykorzystywanej w języku Logo). Każdy symbol w L-systemie jest w takim modelu interpretowany jako określona sekwencja ruchów „żółwia”. (pl) Um L-Sistema ou um Sistema de Lindenmayer é um sistema de reescrita paralela e um tipo de gramática formal. Um L-Sistema consiste em um alfabeto de símbolos que podem ser usados para fazer uma cadeia de caracteres, uma coleção de regras de produção que se expandem cada símbolo em algum maior cadeia de símbolos, uma sequência inicial "axioma" a partir da qual começa a construção, e um mecanismo para traduzir as sequencias geradas em estruturas geométricas. O L-Sistema foi introduzido e desenvolvido em 1968 por , um biólogo teórico húngaro e botânico da Universidade de Utrecht. Lindenmayer utilizada Sistema-L para descrever o comportamento de células de plantas e para modelar os processos de crescimento do desenvolvimento da planta. Esse sistema também têm sido usados para modelar a morfologia de uma variedade de organismos e pode ser usado para gerar fractais, tais como Sistemas de funções iterativas. (pt) Lindenmayersystem, förkortas L-system, är ett rekursivt system, skapat av den ungerske biologen , som främst var avsett för att återge växters struktur. Växter är en typ av naturliga fraktaler, och med tiden har det visat sig att Lindenmayersystem även går utmärkt att använda för att skapa många andra typer av fraktala kurvor och strukturer. (sv) L-система или система Линденмайера — это параллельная система переписывания и вид формальной грамматики. L-система состоит из алфавита символов, которые могут быть использованы для создания строк, набора , которые задают правила подстановки вместо каждого символа, начальной строки («аксиомы»), с которой начинается построение, и механизма перевода образованной строки в геометрические структуры. L-системы предложил и развивал в 1968 Аристид Линденмайер, венгерский биолог и ботаник из Утрехтского университета. Линденмайер использовал L-системы для описания поведения клеток растений и моделирования процесса . L-системы использовались также для моделирования морфологии различных организмов и могут быть использованы для генерации самоподобных фракталов, таких как . (ru) Lindenmayer系統，簡稱L系統，是由荷兰烏特勒支大學的生物学和植物学家，匈牙利裔的（Aristid Lindenmayer）於1968年提出的有关生长发展中的细胞交互作用的数学模型，尤其被廣泛應用於過程的研究。 L-system是一系列不同形式的正规语法规则，多被用于植物生长过程建模，但是也被用于模拟各种生物体的形态。L-system也能用于生成自相似的分形，例如迭代函数系统。 (zh) |
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Tiajn sistemojn unuafoje evoluigis kaj prezentis dum la jaro 1968 la hungar-devena teoria biologo Arisztid Lindenmayer (1925–1989), en la Universitato de Utrecht en Nederlando. (eo) Un sistema-L o un sistema de Lindenmayer es una gramática formal (un conjunto de reglas y símbolos) principalmente utilizados para modelar el proceso de crecimiento de las plantas; puede modelar también la morfología de una variedad de organismos. Los sistemas-L también pueden utilizarse para generar fractales autosimilares como los sistemas de función iterada. Los sistemas-L fueron introducidos y desarrollados en 1968 por el biólogo y botánico teórico húngaro de la Universidad de Utrecht (1925-1989). (es) L-system(엘 시스템, Lindenmayer system)은 형식문법의 일종으로서, 식물의 성장 프로세스를 기초로 한 다양한 자연물의 구조를 기술하거나 표현을 가능케 하는 알고리즘이다. 자연물 이외에도 망델브로 집합 반복함수계(Iterated Function System; IFS)와 같이 이른바 자기상사 도형이나 프랙탈 도형을 생성할 경우에도 사용된다. L-system은 1968년, 네덜란드 위트레흐트 대학교 대학의 이론생물학자이자 식물학자였던 아리스티드 린덴마이어(Aristid Lindenmayer)에 의해 제창되어 발전되었다. (ko) L-system（エルシステム、Lindenmayer system）は形式文法の一種で、植物の成長プロセスを初めとした様々な自然物の構造を記述・表現できるアルゴリズムである。自然物の他にも、反復関数系（Iterated Function System; IFS）のようないわゆる自己相似図形やフラクタル図形を生成する場合にも用いられる。L-System は1968年、ハンガリーユトレヒト大学の理論生物学者にして植物学者であった（Aristid Lindenmayer）により提唱され、発展した。 (ja) Lindenmayersystem, förkortas L-system, är ett rekursivt system, skapat av den ungerske biologen , som främst var avsett för att återge växters struktur. Växter är en typ av naturliga fraktaler, och med tiden har det visat sig att Lindenmayersystem även går utmärkt att använda för att skapa många andra typer av fraktala kurvor och strukturer. (sv) L-система или система Линденмайера — это параллельная система переписывания и вид формальной грамматики. L-система состоит из алфавита символов, которые могут быть использованы для создания строк, набора , которые задают правила подстановки вместо каждого символа, начальной строки («аксиомы»), с которой начинается построение, и механизма перевода образованной строки в геометрические структуры. L-системы предложил и развивал в 1968 Аристид Линденмайер, венгерский биолог и ботаник из Утрехтского университета. Линденмайер использовал L-системы для описания поведения клеток растений и моделирования процесса . L-системы использовались также для моделирования морфологии различных организмов и могут быть использованы для генерации самоподобных фракталов, таких как . (ru) Lindenmayer系統，簡稱L系統，是由荷兰烏特勒支大學的生物学和植物学家，匈牙利裔的（Aristid Lindenmayer）於1968年提出的有关生长发展中的细胞交互作用的数学模型，尤其被廣泛應用於過程的研究。 L-system是一系列不同形式的正规语法规则，多被用于植物生长过程建模，但是也被用于模拟各种生物体的形态。L-system也能用于生成自相似的分形，例如迭代函数系统。 (zh) Bei den Lindenmayer- oder L-Systemen handelt es sich um einen mathematischen Formalismus, der 1968 von dem ungarischen theoretischen Biologen Aristid Lindenmayer als Grundlage einer axiomatischen Theorie biologischer Entwicklung vorgeschlagen wurde. In jüngerer Zeit fanden L-Systeme Anwendung in der Computergrafik bei der Erzeugung von Fraktalen und in der realitätsnahen Modellierung von Pflanzen. (de) An L-system or Lindenmayer system is a parallel rewriting system and a type of formal grammar. An L-system consists of an alphabet of symbols that can be used to make strings, a collection of production rules that expand each symbol into some larger string of symbols, an initial "axiom" string from which to begin construction, and a mechanism for translating the generated strings into geometric structures. L-systems were introduced and developed in 1968 by Aristid Lindenmayer, a Hungarian theoretical biologist and botanist at the University of Utrecht. Lindenmayer used L-systems to describe the behaviour of plant cells and to model the growth processes of plant development. L-systems have also been used to model the morphology of a variety of organisms and can be used to generate self-simi (en) Sistem Lindenmayer atau sistem-L (bahasa Inggris: L-system) adalah sebuah sistem penulisan dan . Sistem-L terdiri dari alfabet simbol yang dapat dipakai untuk membuat (1) yang mengembangkan tiap simbol menjadi beberapa simbol, (2) aksioma awal yang menjadi pola dasar, dan (3) cara untuk mengubah dari untaian teks menjadi struktur geometri. (in) Un sistema Lindenmayer, o sistema-L (dall'inglese L-system), è un sistema di riscrittura parallelo e un tipo di grammatica formale. Un sistema-L consiste di un alfabeto di simboli che possano essere usati per creare stringhe, una serie di che espandono ciascun simbolo in una più grande stringa di simboli, una stringa iniziale di "assioma" da cui iniziare la costruzione e un meccanismo per tradurre le stringhe generate in strutture geometriche.In pratica partendo da un oggetto x dell'insieme E, vi applichiamo una funzione otteniamo la sequenza di oggetti di E nel passaggio 1 che denotiamo con .Quindi sostituiamo ogni oggetto di con la trasformazione risultante dalla stessa ottenendo la continuazione nel passaggio 2 denotato con .Ripetiamo questo processo all'infinito, finché non ottenia (it) En informatique théorique, un L-système ou système de Lindenmayer est un système de réécriture ou grammaire formelle, inventé en 1968 par le biologiste hongrois Aristid Lindenmayer. Un L-système modélise le processus de développement et de prolifération de plantes ou de bactéries. Dans l'interprétation biologique, les cellules sont modélisées à l'aide de symboles. À chaque génération, les cellules se divisent, ce qui est modélisé par l'opération consistant à remplacer un symbole par un ou plusieurs autres symboles consécutifs. (fr) L-system, system Lindenmayera – zestaw reguł produkcji gramatyki formalnej służący do tworzenia graficznych tworów o fraktalnej budowie. L-systemy znajdują zastosowanie w grafice komputerowej jako generatory fraktali i systemy modelowania roślin. L-systemy zostały stworzone w 1968 roku przez Aristida Lindenmayera. L-systemy są gramatykami, w których produkcje stosuje się iteracyjnie od stanu początkowego przez założoną liczbę powtórzeń. (pl) Um L-Sistema ou um Sistema de Lindenmayer é um sistema de reescrita paralela e um tipo de gramática formal. Um L-Sistema consiste em um alfabeto de símbolos que podem ser usados para fazer uma cadeia de caracteres, uma coleção de regras de produção que se expandem cada símbolo em algum maior cadeia de símbolos, uma sequência inicial "axioma" a partir da qual começa a construção, e um mecanismo para traduzir as sequencias geradas em estruturas geométricas. O L-Sistema foi introduzido e desenvolvido em 1968 por , um biólogo teórico húngaro e botânico da Universidade de Utrecht. Lindenmayer utilizada Sistema-L para descrever o comportamento de células de plantas e para modelar os processos de crescimento do desenvolvimento da planta. Esse sistema também têm sido usados para modelar a morfolog (pt) |
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