Solución numérica a la ecuación de Burgers-Huxley fraccional en el tiempo que implica la función de Mittag-Leffler
Autores: Hayat, Afzaal Mubashir; Riaz, Muhammad Bilal; Abbas, Muhammad; Alosaimi, Moataz; Jhangeer, Adil; Nazir, Tahir
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Solución numérica a la ecuación de Burgers-Huxley fraccional en el tiempo que implica la función de Mittag-Leffler
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Ecuaciones diferenciales fraccionarias
Científico
Ingeniería
Solución numérica
No lineal inhomogéneo
Ecuación de Burgers-Huxley
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Las ecuaciones diferenciales fraccionarias juegan un papel significativo en varias disciplinas científicas e ingenieriles, ofreciendo un marco más sofisticado para modelar comportamientos y fenómenos complejos que implican múltiples variables independientes y derivadas de orden no entero. En la investigación actual, se utiliza un método efectivo de colocación de B-spline cúbico para obtener la solución numérica de la ecuación de Burgers-Huxley fraccional en el tiempo no homogénea y no lineal. Se implementa con la ayuda de un esquema ponderado para resolver el problema propuesto. La derivada espacial se interpola utilizando funciones cúbicas B-spline, mientras que la derivada temporal se discretiza mediante el operador de Atangana-Baleanu y un esquema de diferencias finitas. El enfoque propuesto es estable en cada dirección temporal y convergente de segundo orden. El estudio investiga el orden de convergencia, las normas de error y la visualización gráfica de la solución para varios valores del parámetro no entero. La eficacia de la técnica se evalúa implementándola en tres ejemplos de prueba y se descubre que es más eficiente que algunos métodos existentes en la literatura. Hasta donde sabemos, no se ha realizado ninguna aplicación previa de este enfoque para la solución numérica del problema dado, lo que lo convierte en un primero en este sentido.
Descripción
Las ecuaciones diferenciales fraccionarias juegan un papel significativo en varias disciplinas científicas e ingenieriles, ofreciendo un marco más sofisticado para modelar comportamientos y fenómenos complejos que implican múltiples variables independientes y derivadas de orden no entero. En la investigación actual, se utiliza un método efectivo de colocación de B-spline cúbico para obtener la solución numérica de la ecuación de Burgers-Huxley fraccional en el tiempo no homogénea y no lineal. Se implementa con la ayuda de un esquema ponderado para resolver el problema propuesto. La derivada espacial se interpola utilizando funciones cúbicas B-spline, mientras que la derivada temporal se discretiza mediante el operador de Atangana-Baleanu y un esquema de diferencias finitas. El enfoque propuesto es estable en cada dirección temporal y convergente de segundo orden. El estudio investiga el orden de convergencia, las normas de error y la visualización gráfica de la solución para varios valores del parámetro no entero. La eficacia de la técnica se evalúa implementándola en tres ejemplos de prueba y se descubre que es más eficiente que algunos métodos existentes en la literatura. Hasta donde sabemos, no se ha realizado ninguna aplicación previa de este enfoque para la solución numérica del problema dado, lo que lo convierte en un primero en este sentido.