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Aplicación del enfoque asintótico de homotopía óptima para resolver ecuaciones diferenciales ordinarias difusas de dos puntos de orden fraccional que surgen en física

Autores: Jameel, Ali Fareed; Jawad Hashim, Dulfikar; Anakira, Nidal; Ababneh, Osama; Qazza, Ahmad; Alomari, Abedel-Karrem; Al Kalbani, Khamis S.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Aplicación del enfoque asintótico de homotopía óptima para resolver ecuaciones diferenciales ordinarias difusas de dos puntos de orden fraccional que surgen en física


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Análisis matemático

Palabras clave

Problemas de valor en la frontera difusa de dos puntos
Ecuaciones diferenciales ordinarias fraccionarias
Enfoque analítico de aproximación
Método óptimo de homotopía asintótica
Teoría de conjuntos difusos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 23

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este trabajo se enfoca en resolver y analizar problemas de valor límite borroso de dos puntos en forma de ecuaciones diferenciales ordinarias fraccionarias (FFOBVPs) utilizando una nueva versión del enfoque analítico de aproximación. Los FFOBVPs son útiles para describir fenómenos científicos complejos que incluyen características heredables e incertidumbre, y obtener soluciones analíticas exactas o cercanas para estas ecuaciones puede ser desafiante, especialmente en el caso de problemas no lineales. Para abordar estas dificultades, se estudió y extendió el método asintótico homotópico óptimo (OHAM) en una nueva forma para resolver FFOBVPs. El OHAM es conocido por su capacidad para resolver modelos fraccionarios lineales y no lineales y proporciona una metodología sencilla que utiliza múltiples parámetros de control de convergencia para gestionar óptimamente la convergencia de las soluciones de series aproximadas. La nueva forma del OHAM presentada en este trabajo incorpora los conceptos de la teoría de conjuntos difusos y algunos principios de cálculo fraccional para incluir análisis difuso en el método. Los pasos de fuzzificación y defuzzificación se utilizan para transformar el problema difuso en un problema nítido que puede resolverse utilizando el OHAM. El método se demuestra resolviendo y analizando FFOBVPs lineales y no lineales en diferentes valores de derivadas fraccionarias. Los resultados obtenidos utilizando la nueva forma del OHAM difuso se analizan y comparan con los encontrados en la literatura para demostrar la eficiencia y alta precisión del método en el dominio difuso. En general, este trabajo presenta un enfoque factible y eficiente para resolver FFOBVPs utilizando una nueva forma del OHAM con análisis difuso.

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