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分数阶导数计算精度的比较——右手与左手的定义。 (英语) Zbl 1379.65015号

小结:分数阶导数和积分的数值计算可以通过应用多种方法来完成。它们包括Riemann-Liouville和Caputo公式。这两个公式都包括分数阶积分和整数阶微分,但顺序不同:分数阶积分可以在整数阶微分之前进行,也可以按相反的顺序进行。在本文中,我们将这两个公式应用于分数阶导数(FOD)的计算,并研究特定阶的应用是否有任何优点,例如可以提高精度。实验结果表明,根据特定函数的形状,应用适当选择的FOD计算公式,通常可以提高计算精度。Riemann-Liouville公式的应用使不存在导数的函数能够成功地进行FOD计算。

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26A33飞机 分数导数和积分
65天30分 数值积分
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参考文献:

[1] 一、波德鲁布尼。分数微分方程。学术出版社,INC,加州圣地亚哥,1999年。;Podlubny,I.,分数微分方程(1999)·Zbl 0924.34008号
[2] J.Jiang、D.Cao和H.Chen。带因果算子的分数阶微分方程边值问题。应用数学与非线性科学,1(1):11-222016。DOI:10.21042/AMNS.2016.100022。;姜杰。;曹,D。;Chen,H.,带因果算子的分数阶微分方程边值问题,应用数学与非线性科学,1,1,11-22(2016)·Zbl 1375.34036号 ·doi:10.21042/AMNS.2016.1.00022。
[3] I.R.Birs、C.I.Muresan、S.Folea和O.Prodan。振动抑制用整数阶和分数阶PDμ控制器的比较。应用数学与非线性科学,1(1):273-2822016。;伯斯,I.R。;Muresan,C.I。;Folea,S。;Prodan,O.,振动抑制用整数阶和分数阶PDμ控制器的比较,应用数学和非线性科学,1,1273-282(2016)·Zbl 1434.93060号 ·doi:10.21042/AMNS.2016.1.00022
[4] P.奥斯塔尔奇克。Zarys rachunku różzniczkowego i całkowegou u \322»amkowech rzów。Wydawnictwo PolitiechnikiŁódzkiej,波兰,2006年。;Ostalczyk,P.,Zarys rachunku różzniczkowego i całkowegou uಖamkowych rzędów,Wydawnictwo PolitiechnikiŁódzkiej(2006)
[5] D.W.布热津斯基和P.奥斯塔尔奇克。分数阶导数和积分计算的高精度数值积分方法。《波兰科学院技术科学公报》,62(4):723-7332014。;布热津斯基,D.W。;Ostalczyk,P.,分数阶导数和积分计算的高精度数值积分方法。,波兰科学院技术科学公报,62,4,723-733(2014)·Zbl 1510.65048号
[6] D.W.布热津斯基。应用黎曼-廖维尔/卡普托公式计算分数阶导数和积分的精度问题。应用数学与非线性科学,1(1):23-432016。;Brzeziñski,D.W.,应用riemann-liouville/caputo公式数值计算分数阶导数和积分的准确性问题,应用数学和非线性科学,1,1,23-43(2016)·Zbl 1378.65070号
[7] Torbjörn Granlund等人,gmp:gmp是一个免费的精确算术库(版本6.0.0a),2015年。;gmp:gmp是一个免费的精确算法库(版本6.0.0a)(2015)
[8] 纪尧姆·汉罗特(Guillaume Hanrot)等人:mpfr库,用于具有正确舍入的多精度浮点计算。(版本3.13),2015年。;Hanrot,Guillaume,mpfr:用于具有正确舍入的多精度浮点计算的mpfr库。(版本3.13)(2015)
[9] 巴维尔·霍洛博罗德科(Pavel Holoborodko)。MPFR库的高性能C++接口(版本3.6.2),2015年。;Holoborodko,Pavel,MPFR库的高性能C++接口(版本3.6.2)(2015)
[10] M.Abramowitz和I.A.Stegun。数学函数手册。应用数学系列。剑桥大学出版社,1968年。;阿布拉莫维茨,M。;斯特根。,数学函数手册。应用数学系列(1968)·Zbl 0065.43202号
[11] N.Hale和A.Townsend。快速准确地计算高斯-方格和高斯-雅可比求积节点和权重。牛津合作应用数学中心,2012年。OCCAM预打印编号12/79。;黑尔,N。;Townsend,A.,快速准确地计算高斯-方格和高斯-雅可比求积节点和权重。牛津合作应用数学中心(2012)·Zbl 1270.65017号
[12] B.P.Demidowicz、I.A.Maron和E.Z.Szuwałowa。Metody Numeryczne公司。1965年,波兰华沙,瓦达瓦尼奇托瓦诺科。;Demidowicz,B.P。;马龙,I.A。;Szuwałowa,E.Z.,Metody Numeryczne,Pa an stwowe Wydawnictow Naukow,Warszawa,Poland(1965)·Zbl 0136.12503号
[13] 巴维尔·霍洛博罗德科(Pavel Holoborodko)。中央差异,2009年。;Holoborodko。,帕维尔,《中心差异》(2009)
[14] J.M.Müller、N.Brisebarre、F.De Dinechin、C.P.Jeannerod、V.Lefevre、G.Melquiond、N.Revol、D.Stehle和S.Torres。浮点运算手册。Birkhauser,纽约州纽约市,2010年。;米勒,J.M。;北布里斯巴雷。;Dinechin,F.De;珍妮罗德,C.P。;列斐伏尔,V。;Melquiond,G。;Revol,N。;Stehle,D。;Torres,S.,《浮点运算手册》(2010)·Zbl 1197.65001号
[15] K.R.Ghazi、V.Lefevre、P.Theveny和P.Zimmermann。为什么以及如何使用任意精度。IEEE计算机学会,12(3):1-52001。;Ghazi,K.R。;列斐伏尔,V。;Theveny,P。;Zimmermann,P.,《为什么以及如何使用任意精度》。,IEEE计算机学会,12,3,1-5(2001)
[16] 微处理器标准委员会。IEEE浮点运算标准,2008年。;IEEE浮点运算标准(2008)·doi:10.1109/IEEESTD.2008.4610935
[17] D.W.布热津斯基和P.奥斯塔尔奇克。分数阶导数和积分数值计算的精度评估。应用非线性动力学杂志,4(1):53-652015。;布热津斯基,D.W。;Ostalczyk,P.,分数阶导数和积分数值计算的精度评估,应用非线性动力学杂志,4,1,53-65(2015)·Zbl 1354.65271号
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