Un análisis de los métodos de diferencia finita no estándar y Galerkin aplicados a la ecuación de Huxley
Autores: Chin, Pius W. M.; Moutsinga, Claude R. B.; Adem, Khadijo R.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un análisis de los métodos de diferencia finita no estándar y Galerkin aplicados a la ecuación de Huxley
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Ecuación no lineal
Diferencial parcial
Potenciales de acción
Solución numérica
Experimentos numéricos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La ecuación de Huxley, que es una ecuación diferencial parcial no lineal, se utiliza para describir los mecanismos iónicos que subyacen a la iniciación y propagación de los potenciales de acción en el axón gigante del calamar. Esta ecuación, al igual que muchas otras ecuaciones no lineales, a menudo es muy difícil de analizar debido a la presencia del término de no linealidad, que siempre es muy difícil de aproximar. Este artículo tiene como objetivo diseñar un esquema confiable que consiste en una combinación del método de diferencias finitas no estándar en el tiempo, el método de Galerkin y los métodos de compacidad en variables espaciales. Este método se utiliza para mostrar que la solución del problema existe de forma única. La estimación a priori del proceso de existencia se aplica al esquema para mostrar que la solución numérica del esquema converge de manera óptima en las normas. Procedemos a mostrar que el esquema conserva las propiedades de decaimiento de la solución exacta. Se introducen experimentos numéricos con un ejemplo elegido para validar la teoría propuesta.
Descripción
La ecuación de Huxley, que es una ecuación diferencial parcial no lineal, se utiliza para describir los mecanismos iónicos que subyacen a la iniciación y propagación de los potenciales de acción en el axón gigante del calamar. Esta ecuación, al igual que muchas otras ecuaciones no lineales, a menudo es muy difícil de analizar debido a la presencia del término de no linealidad, que siempre es muy difícil de aproximar. Este artículo tiene como objetivo diseñar un esquema confiable que consiste en una combinación del método de diferencias finitas no estándar en el tiempo, el método de Galerkin y los métodos de compacidad en variables espaciales. Este método se utiliza para mostrar que la solución del problema existe de forma única. La estimación a priori del proceso de existencia se aplica al esquema para mostrar que la solución numérica del esquema converge de manera óptima en las normas. Procedemos a mostrar que el esquema conserva las propiedades de decaimiento de la solución exacta. Se introducen experimentos numéricos con un ejemplo elegido para validar la teoría propuesta.