Un nuevo método numérico para resolver ecuaciones integrales de Fredholm y Volterra no lineales de difusión-onda fraccional con error absoluto cero
Autores: Mohammad, Mutaz; Trounev, Alexandre; Alshbool, Mohammed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un nuevo método numérico para resolver ecuaciones integrales de Fredholm y Volterra no lineales de difusión-onda fraccional con error absoluto cero
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Propuesto
Método numérico
Ecuación de onda de difusión fraccional
Aproximación de onda de Euler
Inversión de matriz
Derivada fraccional de Caputo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, se propone un nuevo método numérico para la ecuación de difusión-onda fraccionaria y ecuaciones integro-diferenciales no lineales de Fredholm y Volterra. El método se basa en la aproximación de wavelets de Euler y la inversión de matriz de puntos de colocación. Las ecuaciones propuestas se presentan basadas en la derivada fraccionaria de Caputo donde reducimos el sistema resultante a un sistema de ecuaciones algebraicas implementando la discretización de cuadratura gaussiana. El sistema reducido se genera a través de la expansión truncada de wavelets de Euler. Se han resuelto varios ejemplos con soluciones exactas conocidas con un error absoluto de cero. Este método también se aplica a las ecuaciones integrales no lineales de Fredholm y Volterra y logra el error absoluto deseado para todos los ejemplos probados. El nuevo esquema numérico es excepcional en términos de su novedad, eficiencia y precisión en el campo de la aproximación numérica.
Descripción
En este trabajo, se propone un nuevo método numérico para la ecuación de difusión-onda fraccionaria y ecuaciones integro-diferenciales no lineales de Fredholm y Volterra. El método se basa en la aproximación de wavelets de Euler y la inversión de matriz de puntos de colocación. Las ecuaciones propuestas se presentan basadas en la derivada fraccionaria de Caputo donde reducimos el sistema resultante a un sistema de ecuaciones algebraicas implementando la discretización de cuadratura gaussiana. El sistema reducido se genera a través de la expansión truncada de wavelets de Euler. Se han resuelto varios ejemplos con soluciones exactas conocidas con un error absoluto de cero. Este método también se aplica a las ecuaciones integrales no lineales de Fredholm y Volterra y logra el error absoluto deseado para todos los ejemplos probados. El nuevo esquema numérico es excepcional en términos de su novedad, eficiencia y precisión en el campo de la aproximación numérica.