×

二维分布阶分数阶微分方程的广义分数阶Chebyshev小波方法。 (英语) Zbl 1456.65130号

摘要:我们为二维分布阶分数阶微分方程(DOFDEs)提供了一种新的有效方法。该技术基于分数阶切比雪夫小波。给出了确定这些小波的Riemann-Liouville分数阶积分算子的正则化β函数的精确公式。利用给定的小波和该公式求出给定二维DOFDE的解。该方法给出了非常准确的结果。给出的数值示例支持这一说法。

MSC公司:

65M70型 偏微分方程初值和初边值问题的谱、配置及相关方法
34A08号 分数阶常微分方程
35升11 分数阶偏微分方程
41A50型 最佳逼近,切比雪夫系统
65T60型 小波的数值方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] Zaky,医学硕士。;Machado,J.A.T.,关于分布阶分数阶最优控制问题的公式化和数值模拟,《Commun非线性科学数值模拟》,52,177-189(2017)·Zbl 1510.49018号
[2] Zaky,医学硕士。;Machado,J.T.,关于分布阶分数最优控制问题的公式化和数值模拟,Commun非线性科学数字模拟,52177-189(2017)·Zbl 1510.49018号
[3] Zaky,M.A.,分布阶分数阶最优控制问题的Legendre配置方法,非线性动力学,91,2667-2681(2018)·Zbl 1392.35331号
[4] Naber,M.,分布阶分数次扩散,分形,12,23-32(2014)·Zbl 1083.60066号
[5] Kochubei AN。分布阶微积分和超低速扩散方程。2007年。arXiv:math ph/0703046·兹比尔1149.26014
[6] Sun,H.G。;李,Z。;Zhang,Y。;Chen,W.,《瞬态异常扩散的分数和分形导数模型:模型比较》,混沌孤子分形,102346-353(2017)
[7] Chechkin,A.V。;Gorenflo,R。;索科洛夫,I.M。;Gonchar,V.I.,分布阶次时间分数阶扩散方程,分形计算应用分析,6259-280(2003)·Zbl 1089.60046号
[8] Meerschaert,M.M。;Nane,E。;Vellaisamy,P.,有界区域上的分布阶分数阶扩散,《数学分析应用杂志》,379216-228(2011)·Zbl 1222.35204号
[9] 梁,Y。;Chen,W。;徐伟(Xu,W.)。;Sun,H.,描述多孔介质中非菲克扩散的分布式Hausdorff导数扩散模型,Commun非线性科学数值模拟,70384-393(2019)·Zbl 1464.82017年
[10] Ye,H。;刘,F。;Anh,V。;Turner,I.,有界区域上时间分布阶和Riesz空间分数扩散的数值分析,IMA J Appl Math,80,825-838(2013)·Zbl 1337.65120号
[11] 巴格利,R.L。;Torvik,P.J.,粘弹性阻尼结构瞬态分析中的分数阶微积分,AIAA J,23,918-925(1985)·兹伯利0562.73071
[12] Atanackovic,T.M.,粘弹性体单轴等温变形的广义模型,机械学报,159,77-86(2002)·Zbl 1089.74015号
[13] Liu,D.Y。;田,Y。;Boutat,D。;Laleg-Kirati,T.M.,满足线性微分方程的一类信号的代数分数阶微分器,信号处理,116,78-90(2015)
[14] Oldham,K.B.,《电化学中的分数微分方程》,Adv Eng Softw,41,9-12(2010)·Zbl 1177.78041号
[15] Magin,R.L.,生物组织复杂动力学的分数阶微积分模型,计算数学应用,59,1586-1593(2010)·Zbl 1189.92007年9月
[16] Höfling,F。;Franosch,T.,《生物细胞拥挤世界中的异常运输》,Rep Prog Phys,76,4,046602(2013)
[17] Gorenflo,R。;Mainardi,F。;Scalas,E。;Raberto,M.,《分数微积分与连续时间金融III:扩散极限》,《数学金融》,171-180(2001),施普林格出版社·Zbl 1138.91444号
[18] Mainardi,F。;拉贝托,M。;Gorenflo,R。;Scalas,E.,分数微积分与连续时间金融II:等待时间分布,《物理学A》,287468-481(2000)
[19] Caputo,M.,平均分数阶导数微分方程和滤波器,Ann Univ Ferrara,41,73-84(1995)·Zbl 0882.34007号
[20] 巴格利,R.L。;Torvik,P.J.,关于序域的存在性和分布序方程的解——第一部分,国际应用数学杂志,2865-882(2000)·Zbl 1100.34006号
[21] Diethelm,K。;Ford,N.J.,分布阶微分方程的数值分析,J Comput Appl Math,225,96-104(2009)·兹比尔1159.65103
[22] Gorenflo,R。;卢奇科,Y。;Stojanović,M.,分布阶时间分数阶扩散波方程的基本解作为概率密度,分形计算应用分析,16,297-316(2013)·Zbl 1312.35179号
[23] Luchko,Y.,分布阶广义时间分数阶扩散方程的边值问题,分形计算应用分析,12,409-422(2009)·兹比尔1198.26012
[24] Katsikadelis,J.T.,分布阶分数阶微分方程的数值解,计算物理杂志,259,11-22(2014)·Zbl 1349.65212号
[25] 南达尔,S。;潘迪,D.N.,非线性四阶分布时滞分数次扩散方程的数值处理,《公共非线性科学数值模拟》,83,105146(2020)·Zbl 1452.65172号
[26] 新泽西州福特。;莫尔加多,M.L。;Rebelo,M.,时间分布阶扩散方程解的隐式有限差分近似,《电子传递数值分析》,44,289-305(2015)·Zbl 1330.65130号
[27] 李晓云。;Wu,B.Y.,求解分布阶扩散方程的数值方法,应用数学-莱特,53,92-99(2016)·Zbl 1330.65133号
[28] 马沙耶基,S。;Razzaghi,M.,用混合函数数值求解分布阶分数阶微分方程,计算物理杂志,315169-181(2016)·Zbl 1349.65253号
[29] Kharazmi,E。;Zayernouri,M。;Karniadakis,G.E.,Petrov-Galerkin和分布阶微分方程的谱配置方法,SIAM科学计算杂志,39,A1003-A1037(2017)·Zbl 1367.65113号
[30] 莫尔加多,M.L。;Rebelo,M。;费拉斯,L.L。;Ford,N.J.,使用Chebyshev配置法求解时间分布阶扩散方程的数值解,Appl Numer Math,114108-123(2017)·Zbl 1357.65198号
[31] 李,J。;刘,F。;冯·L。;Turner,I.,《rRiesz空间分布阶扩散方程的新型有限体积法》,计算数学应用,74772-783(2017)·Zbl 1384.65059号
[32] Lischke,A。;Zayernouri,M。;Karniadakis,G.E.,半直线上分数多项常微分方程线性复杂度的Petrov-Galerkin谱方法,SIAM科学计算杂志,39,A922-A946(2017)·Zbl 1367.65108号
[33] Dehghan先生。;Abbaszadeh,M.,基于修正基的勒让德谱元法(SEM),用于求解中性延迟分布阶分数阻尼扩散波方程,数学方法应用科学,41,3476-3494(2018)·Zbl 1395.65098号
[34] Jibenja,N。;尤塔南,B。;Razzaghi,M.,分布阶分数阶微分方程数值解的一种有效方法,《计算非线性动力学杂志》,13.11(2018)
[35] 尤塔南,B。;Razzaghi,M.,分布阶分数阶微分方程数值解的勒让德小波方法,应用数学模型,70,350-364(2019)·Zbl 1466.65054号
[36] 阿巴斯扎德,M。;Dehghan,M.,求解二维分布阶分数阶扩散波方程的改进无网格方法及其误差估计,数值算法,75,173-211(2017)·Zbl 1412.65131号
[37] 风扇,W。;Liu,F.,求解不规则凸域上二维分布阶空间分数阶扩散方程的数值方法,Appl Math Lett,7714-121(2018)·Zbl 1380.65260号
[38] Kharazmi,E。;Zayernouri,M.,分布阶分数偏微分方程的分数伪谱方法,国际计算数学杂志,951340-1361(2018)·Zbl 1513.65251号
[39] 穆加达姆,B.M。;Tenreiro Machado,J.A。;Morgado,M.L.,一类分布阶时间分数偏微分方程的数值方法,Appl Numer Math,136152-162(2019)·Zbl 1407.65122号
[40] Pourbabaee,M。;Saadatmandi,A.,分布式分数阶微分方程的新型勒让德运算矩阵,应用数学计算,361,215-231(2019)·Zbl 1428.34021号
[41] Saeedi,H。;Moghadam,M.M。;北卡罗来纳州莫拉哈萨尼。;Chuev,G.N.,求解分数阶非线性Fredholm积分微分方程的CAS小波方法,《Commun非线性科学数值模拟》,第16期,第1154-1163页(2011年)·Zbl 1221.65354号
[42] 朱,L。;Fan,Q.,用第二类Chebyshev小波求解分数阶非线性Fredholm积分微分方程,Commun非线性科学数值模拟,17,2333-2341(2012)·Zbl 1335.45002号
[43] Hafshejani,M.S。;Vanani,S.K。;Hafshejani,J.S.,《利用勒让德小波方法数值求解时滞微分方程》,《世界应用科学杂志》,第13期,第27-33页(2011年)
[44] 海达里,M.H。;Hooshmandasl,M.R。;Mohammadi,F.,求解Dirichlet边界条件分数阶偏微分方程的Legendre小波方法,应用数学计算,234267-276(2014)·Zbl 1298.65181号
[45] 李毅。;赵,W.,分数阶积分的Haar小波运算矩阵及其在求解分数阶微分方程中的应用,应用数学计算,2162276-2285(2010)·Zbl 1193.65114号
[46] 蟾蜍,P.T。;Vo、T.N。;Razzaghi,M.,分数阶时滞微分方程的泰勒小波方法,工程计算,1-10(2019),出版
[47] 维奇库纳科恩,P。;Vo、T.N。;Razzaghi,M.,基于泰勒小波的分数阶受电弓微分方程的数值方法,Trans-Inst Meas Control,421334-1344(2010)
[48] Mohammadi,F。;Cattani,C.,解分数阶微分方程的分数阶Legendre小波tau方法,计算应用数学杂志,339,306-316(2018)·Zbl 1464.65079号
[49] 卡泽姆,S。;Abbasbandy,S。;Kumar,S.,解分数阶微分方程的分数阶勒让德函数,应用数学模型,375498-5510(2013)·Zbl 1449.33012号
[50] Bhrawy,A。;Alhamed,Y。;巴利亚努,D。;Al-Zahrani,A.,使用分数阶广义拉盖尔正交函数的分数阶微分方程系统的新谱技术,分形计算应用分析,17,1137-1157(2014)·Zbl 1312.65166号
[51] Rahimkhani,P。;鄂尔多斯哈尼,Y。;Babolian,E.,分数阶bernoulli函数及其在求解分数阶Fredolem-Volterra积分微分方程中的应用,应用数值数学,122,66-81(2017)·Zbl 1375.65175号
[52] 拉希姆哈尼,P。;鄂尔多斯哈尼,Y。;Babolian,E.,分数阶Bernoulli小波及其应用,应用数学模型,408087-8107(2016)·Zbl 1471.65226号
[53] Rahimkhani,P。;鄂尔多斯哈尼,Y。;Babolian,E.,利用广义分数阶Bernoulli小波对分数阶受电弓微分方程的数值解,《计算应用数学杂志》,309,493-510(2017)·兹比尔1468.65089
[54] Luchko,Y.,分布阶广义时间分数阶扩散方程的边值问题,分形计算应用分析,12,409-422(2009)·Zbl 1198.26012号
[55] 黄,X。;Reinisch,B.W.,digisonde网络的垂直电子密度分布,Adv Space Res,18,121-129(1996)
[56] 阿布拉莫维茨,M。;Stegun,I.A.,《数学函数手册》(1973),多佛
[57] 海达里,M.H。;阿瓦扎德,Z。;Haromi,M.F.,解多项变阶时间分数阶扩散波方程的小波方法,应用数学计算,341,215-228(2019)·Zbl 1429.65239号
[58] Bhrawy,A.H。;Zaky,M.A.,基于Jacobi-tau近似求解多项时空分数阶偏微分方程的方法,《计算物理杂志》,281876-895(2015)·Zbl 1352.65386号
[59] 海达里,M.H。;阿瓦扎德,Z。;Yang,Y.,求解变阶分数阶非线性扩散波方程的计算方法,应用数学计算,352,235-248(2019)·Zbl 1429.65240号
[60] Hassani H,Machado JT,Naraghirad E.变阶时间分数阶非线性Klein-Gordon方程的高效数值技术。应用数值数学。2020年:接受·Zbl 1446.65127号
[61] Sandev,T。;Chechkin,A.V。;北卡罗来纳州科拉贝尔。;康茨,H。;索科洛夫,I.M。;Metzler,R.,《分布式扩散方程和多重分形:模型和解决方案》,Phys Rev E,92,4,042117(2015)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。