Fratali costruiti

La felce di Barnsley e il gioco del caos

La felce di Barnsley è una celebre dimostrazione del fatto che la casualità può rivelare un attrattore deterministico. Quattro mappe affini codificano il fusto, le foglioline successive e la forma complessiva.

Felce di Barnsley generata da un sistema di funzioni iterate
Felce di Barnsley: quattro mappe affini e una selezione casuale ponderata generano un’immagine matematica che ricorda una felce.Immagine: Farry · Wikimedia Commons · CC0 1.0

Sono le probabilità a determinare la densità, non la geometria

Ad ogni passo viene selezionata una mappa con una probabilità prestabilita e applicata al punto corrente. Le probabilità determinano la frequenza con cui vengono visitate le regioni e quindi l’uniformità con cui l’immagine si riempie; le trasformazioni determinano dove si trova l’attrattore.

Le quattro mappe standard della felce di Barnsley generano il fusto, le parti fogliari più piccole e l’organizzazione dominante della fronda. Una trasformazione scelta raramente può essere geometricamente essenziale anche se riceve pochi punti. Le probabilità non devono quindi essere interpretate come indicatori dell’importanza della forma. Esse controllano la frequenza di campionamento e vengono solitamente scelte in modo che la densità dei punti segua approssimativamente l’area dei frammenti dell’attrattore trasformato.

Perché i primi punti vengono scartati

Il punto di partenza non deve necessariamente appartenere all'attrattore. Un breve periodo di rodaggio permette alle contrazioni ripetute di «dimenticare» quel punto di partenza arbitrario prima che i campioni tracciati vengano conservati.

I primi punti risentono ancora in modo visibile dell’influenza della posizione iniziale arbitraria. Poiché ogni mappa contrae le distanze, tale influenza decade in modo esponenziale; dopo diverse dozzine di passi l’orbita giace effettivamente sull’attrattore. Scartare questi punti non è una semplice operazione di pulizia estetica, ma una fase transitoria, come in altri esperimenti dinamici. Le varianti a contrazione debole potrebbero richiedere un periodo di rodaggio molto più lungo, quindi il numero non deve diventare una costante magica.

Un modello di aspetto, non di botanica

L’immagine ricorda una felce perché le sue parti affini riproducono la ramificazione su diverse scale. Non si tratta di una simulazione della crescita cellulare, del trasporto vascolare o della genetica vegetale. Il suo valore risiede nella straordinaria essenzialità con cui la geometria ricorsiva evoca una forma vivente.

La felce è una straordinaria caricatura geometrica: poche regole affini ne catturano la silhouette e la stratificazione, ma non simulano né la divisione cellulare, né la risposta alla luce, né il carico meccanico. È proprio questa riduzione a renderla istruttiva. Essa rivela quali aspetti possano derivare dal ripetuto ridimensionamento e dallo spostamento, e quali differenze biologiche scompaiano quando la somiglianza nell’aspetto viene scambiata per un modello di crescita.

Fonti e approfondimenti

Questo articolo riassume le seguenti fonti specialistiche utilizzando la formulazione originale. Consultato e revisionato dal punto di vista editoriale 12 agosto 2026.

  1. Iterated Function SystemWolfram MathWorld
  2. Fractal Image CompressionNotices of the American Mathematical Society