空间填充曲线的美丽:了解希尔伯特曲线

从理论到实施和应用程序的快速旅程“填充空间曲线的美:了解希尔伯特曲线首先出现在数据科学上。

来源:走向数据科学

0。简介

(SFC)在数据科学和数据工程中具有许多实用应用是令人着迷的数学结构。尽管它们听起来可能是抽象的,但它们通常隐藏在视力范围内 - 诸如Z订购或液体聚类之类的术语(例如,在Databricks之类的平台中使用)。如果您使用过大规模的数据平台,那么您很可能已经使用了SFC而未意识到它。

尽管它与现代系统相关,但有关该主题的信息通常是分散的,因此很难桥接理论和实践。本文的目的是弥合这一差距,同时着眼于希尔伯特曲线。我的目标是提供对SFCS的凝结且易于访问的概述:从它们的数学起源开始,浏览实践实施技术,并以现实世界的应用在数据处理和优化中的现实应用结束。这不是替换现有资源的计划,而是将其引用以获取更多详细信息。术语和详细信息的更多资源将在整个文本中引用。

您可能会问:曲线有什么有趣的?毕竟,常规曲线很容易理解,可能不是我挑选一本书的第一个主题。但是SFC是不同的。它们在连续空间中遍历每个点,具有分形特性,并在2D或3D绘制时产生视觉上的醒目模式,尤其是在较低的迭代中。因此,让我们仔细看一下。

您可能会问:曲线有什么有趣的?

(如果您想直接从可视化和动画开始,请查看我的GitHub存储库)

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1。填充空间曲线的历史和理论

对SFC的研究可以追溯到19世纪,当时乔治·坎托(Georg Cantor)进行了开创性的发现。他表明:“无论尺寸如何,两个有限维平滑的歧管具有相同的基数。” [1]

2。Peano曲线:发现空间填充曲线

Wikipedia的图像 Hausdorff Dimension PEANO-JORDAN度量 (作者的图像) a h 2 n 1