Solución numérica de las ecuaciones de tipo calor Emden-Fowler utilizando el esquema de diferencia hacia atrás y el método de colocación de onda Haar
Autores: Alshehri, Mohammed N.; Kumar, Ashish; Goswami, Pranay; Althobaiti, Saad; Aljohani, Abdulrahman F.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Solución numérica de las ecuaciones de tipo calor Emden-Fowler utilizando el esquema de diferencia hacia atrás y el método de colocación de onda Haar
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Algoritmo
Método de colocación de onda Haar
Ecuación de Emden-Fowler
Técnica numérica
Funciones de base Haar
Software MATLAB
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, presentamos un algoritmo que utiliza el método de colocación de ondaleta de Haar para resolver la ecuación de Emden-Fowler dependiente del tiempo. Este método propuesto aborda de manera efectiva tanto ecuaciones diferenciales parciales lineales como no lineales. Es una técnica numérica donde la ecuación diferencial se discretiza utilizando funciones de base de Haar. También se aplica un esquema de diferencias para aproximar la derivada temporal. Al aprovechar las funciones de Haar y el esquema de diferencias, formamos un sistema de ecuaciones, que luego se resuelve para obtener coeficientes de Haar utilizando el software MATLAB. La efectividad de esta técnica se demuestra a través de varios ejemplos. Se realizan simulaciones numéricas y los resultados se presentan en formatos gráficos y tabulares. También proporcionamos un análisis de convergencia y un análisis de error para este método. Además, se comparan las soluciones aproximadas con las obtenidas de otros métodos para resaltar la precisión, eficiencia y conveniencia computacional de esta técnica.
Descripción
En este estudio, presentamos un algoritmo que utiliza el método de colocación de ondaleta de Haar para resolver la ecuación de Emden-Fowler dependiente del tiempo. Este método propuesto aborda de manera efectiva tanto ecuaciones diferenciales parciales lineales como no lineales. Es una técnica numérica donde la ecuación diferencial se discretiza utilizando funciones de base de Haar. También se aplica un esquema de diferencias para aproximar la derivada temporal. Al aprovechar las funciones de Haar y el esquema de diferencias, formamos un sistema de ecuaciones, que luego se resuelve para obtener coeficientes de Haar utilizando el software MATLAB. La efectividad de esta técnica se demuestra a través de varios ejemplos. Se realizan simulaciones numéricas y los resultados se presentan en formatos gráficos y tabulares. También proporcionamos un análisis de convergencia y un análisis de error para este método. Además, se comparan las soluciones aproximadas con las obtenidas de otros métodos para resaltar la precisión, eficiencia y conveniencia computacional de esta técnica.