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变阶分数灰色模型及其应用。 (英语) Zbl 1481.62072号

摘要:使用常阶微分方程来描述复杂系统的演化通常无法准确描述系统的某些变化特征。变阶分数阶导数为我们提供了解决此类问题的新工具。本文将经典灰色模型的累加阶和导数阶从常数扩展为函数,建立了描述复杂系统演化过程的变阶分数阶灰色模型。首先,本文定义了可变阶分数累积生成序列。在此序列的基础上,建立了变阶分数阶导数灰色模型,采用最小二乘法估计模型参数,并采用量子粒子群优化算法求解分数阶导数和累加。采用Sadik变换和Laplace变换得到新模型的解析解。最后,通过四个案例验证了新模型的有效性。与其他模型相比,变阶分数阶模型能够更准确地描述复杂系统的发展过程。

理学硕士:

62M99型 随机过程推断
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Wu,F。;Gao,R.B。;Liu,J.,新的短时记忆分数阶变阶蠕变模型,应用。数学计算。,87, 546-570 (2020)
[2] Patnaik,S。;霍尔坎普,J.P。;Semperlotti,F.,变阶分数阶算子的应用:综述,Proc。R.Soc.A.,476(2020年)·兹伯利1439.26028
[3] 新罕布什尔州斯威兰。;AL-Mekhlafi,S.M。;Albalawi,A.O.,癌症延迟治疗可变阶分数模型的最优控制,应用。数学模型,89,1557-1574(2021)·Zbl 1481.92071号
[4] 医学博士Paola。;阿洛塔,G。;Burlon,G,A.,非线性变阶分数粘弹性的新方法,Phil.Trans。R.Soc.A,378(2020年)·Zbl 1462.74031号
[5] Coimbra,C.F.M.,《变阶微分算子力学》,《物理学年鉴》-柏林,12,11-12,692-703(2003)·Zbl 1103.26301号
[6] Lorenzo,C.F。;Hartley,T.T.,变阶和分布阶分数阶算子,非线性动力学。,29, 57-98 (2002) ·Zbl 1018.93007号
[7] Wang,Y.H。;Chen,Y.M.,Shifted legendre多项式算法,用于输送流体的粘弹性管道的变分数阶模型动力学分析,应用。数学模型,89(2019)
[8] 南达尔,S。;潘迪,D.N.,四阶时滞分数阶变阶微分方程的数值技术,应用。数字数学,161,391-407(2021)·Zbl 1460.65130号
[9] 阿坦加纳,A。;Nouchie,S.C.O.,可变形含水层时间分数阶变阶Hantush方程的稳定性和收敛性,文章摘要。申请。分析。,2013, 1-16 (2013) ·Zbl 1301.76072号
[10] Shariyat,M。;Mohammajani,R.,厚横向梯度旋转环形板/盘的三维非线性变应变相关分数阶热粘弹性动态应力研究和振动,应用。数学模型,84,287-323(2020)·Zbl 1481.74103号
[11] Wang,L.Y。;周凤霞,基于变阶微分算子的弹塑性蠕变模型分析,应用。数学模型,81,37-49(2020)·Zbl 1481.74093号
[12] 郑小川。;Wang,H.,变阶时空分数阶扩散方程的适定性和正则性,Ana。申请,182615-638(2020)·Zbl 1442.35575号
[13] 方,Z.W。;Sun,H.W。;Wang,H.,变阶Caputo分数阶导数的快速方法及其在时间分数阶扩散方程中的应用,计算。数学应用程序。,l80、5、1443-1458(2020年)·Zbl 1447.65022号
[14] 瓦伦廷,C.A。;Rabi,J.A。;David,S.A.,关于分数阶变量的多步骤肿瘤生长模型,生物系统,199(2021)
[15] Wu,L.F。;刘,S.F。;Yao,L.G.,分数阶累积灰色系统模型,Commun。非线性科学。,18, 7, 1775-1785 (2013) ·Zbl 1274.62639号
[16] 肖庆忠。;Shan,M.Y。;Gao,M.Y.,非线性灰色Bernoulli模型的参数优化及其在生物质能源消耗预测中的应用,应用。软计算。,95 (2020)
[17] Zhang,Y.H。;毛S.H。;Kang,Y.X.,基于人工智能和分数阶导数灰色贝努利模型的清洁能源预测模型,灰色系统。(2020)
[18] 毛S.H。;Gao,M.Y。;Xiao,X.P.,一种新的分数阶灰色系统模型及其应用,应用。数学模型,40,7-8,5063-5076(2016)·Zbl 1459.62180号
[19] 康Y.X。;毛S.H。;Zhang,Y.H.,非平稳序列的分数阶导数多变量灰色模型及其应用,J.Syst。电子工程。,31, 5, 1011-1020 (2020)
[20] Duan,H.M。;Xiao,X.P。;Long,J.,Tensor交替最小二乘灰色模型及其在短期交通流中的应用,Appl。软计算。,89 (2020)
[21] 毛S.H。;朱,M。;Wang,X.P.,Grey Lotka Volterra中国第三方在线支付系统与网上银行之间竞争与合作模型,应用。软计算。,95 (2020)
[22] Zhang,Y.H.先生。;毛S.H。;Kang,Y.X.,分形导数分数灰Riccati模型及其应用,混沌孤子分形。,145 (2021) ·Zbl 1498.34058号
[23] 陈,E。;Sun,G.W。;李小川,《机械与工程问题的分数导数建模》(2010),科学出版社:科学出版社北京
[24] 毛S.H。;康Y.X。;张玉华,基于非奇异指数核的分数阶灰色模型及其在电子废弃物贵金属含量预测中的应用,ISA T,107,12-26(2020)
[25] Alkahtani,B.S.T;科卡,I。;Atangana,A.,《变阶导数理论和方法的新方法》,J.Nonl Inear Sci。申请。,9, 6, 4867-4876 (2016) ·Zbl 1350.26009号
[26] 贾建华。;郑小川。;Fu,H.F.,变阶空间分数阶扩散方程的快速方法,数值算法,85,4,1519-1540(2020)·Zbl 1456.65132号
[27] Liu,D.,变阶空间分数阶扩散方程分数阶的数值反演,Adv.Appl。数学,06,4,589-598(2017)
[28] Taghreed,A.,《热弹性时空变阶分数阶非线性系统:数值处理》,Adv.Differ。Equ-Ny,2020,1,1-27(2020)·Zbl 1482.65135号
[29] 孟·R·F。;Yin博士。;Corina,C.S.,聚合物粘弹性行为的变阶分数本构模型,Int.J.Nonlin Mech。,113, 171-177 (2019)
[30] 马沙耶基,S。;侯赛尼,M.Y。;Oates,W.,《基于介质分形结构的分数粘弹性物理解释:理论和实验验证》,J.Mech。物理学。固体,128,137-150(2019)
[31] Xiao,X.P。;毛S.H.,《灰色预测与决策》(2010),科学出版社:北京科学出版社
[32] Redhwan,S.S。;谢赫,S.L。;Abdo,M.S.,Sadik变换的一些性质及其在控制理论中分数阶动力系统的应用,高级理论非线性分析。申请。,4, 1, 51-56 (2020)
[33] 马查多,J.A.T。;Pahnehkolaei,A。;Alireza,A.,复杂粒子群优化,Commun。非线性科学。,92 (2021) ·Zbl 1454.90116号
[34] Zameer,A。;Muneeb,M。;Mirza,S.M.,基于分数阶粒子群的多目标压水堆堆芯加载模式优化,Ann.Nucl。能源,135(2020)
[35] 徐,X.Z。;Shan,D。;Wang,G.Y.,利用QPSO算法优化的PCNN进行多模态医学图像融合,应用。软计算。,46, 588-595 (2016)
[36] 赵晓刚。;梁,J。;Meng,J.,环境经济调度的改进量子粒子群优化算法,专家系统。申请。,152 (2020)
[37] 中国统计局网站。http://www.stats.gov.cn/。
[38] 中华人民共和国国家卫生委员会。http://www.nhc.gov.cn/。
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