Soluciones numéricas de ecuaciones diferenciales fraccionarias utilizando el método de Adams explícito fraccionario
Autores: Zabidi, Nur Amirah; Abdul Majid, Zanariah; Kilicman, Adem; Rabiei, Faranak
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Soluciones numéricas de ecuaciones diferenciales fraccionarias utilizando el método de Adams explícito fraccionario
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Ecuaciones diferenciales
Orden fraccional
Método de pasos múltiples
Sentido de Caputo
Análisis de estabilidad
Convergencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Las ecuaciones diferenciales de orden fraccional se consideran más desafiantes de calcular en comparación con las ecuaciones diferenciales de orden entero debido a sus propiedades arbitrarias. Este estudio propone un método de múltiples pasos para resolver ecuaciones diferenciales fraccionarias. El método se deriva basado en el concepto de un esquema numérico de Adam-Bashforth de tercer orden implementando interpolación de Lagrange para el caso fraccional, donde las derivadas fraccionarias están definidas en el sentido de Caputo. Además, el estudio incluye una discusión sobre el análisis de estabilidad y convergencia del método. Se proporcionan varios ejemplos numéricos para validar la confiabilidad y eficiencia del método propuesto. Los ejemplos en este estudio cubren la resolución de ecuaciones diferenciales fraccionarias lineales y no lineales para el caso tanto de orden único como de orden superior, donde denota el orden de las derivadas fraccionarias de . La comparación en términos de precisión entre el método propuesto y otros métodos existentes demuestra que el método propuesto ofrece un rendimiento competitivo en comparación con los métodos existentes.
Descripción
Las ecuaciones diferenciales de orden fraccional se consideran más desafiantes de calcular en comparación con las ecuaciones diferenciales de orden entero debido a sus propiedades arbitrarias. Este estudio propone un método de múltiples pasos para resolver ecuaciones diferenciales fraccionarias. El método se deriva basado en el concepto de un esquema numérico de Adam-Bashforth de tercer orden implementando interpolación de Lagrange para el caso fraccional, donde las derivadas fraccionarias están definidas en el sentido de Caputo. Además, el estudio incluye una discusión sobre el análisis de estabilidad y convergencia del método. Se proporcionan varios ejemplos numéricos para validar la confiabilidad y eficiencia del método propuesto. Los ejemplos en este estudio cubren la resolución de ecuaciones diferenciales fraccionarias lineales y no lineales para el caso tanto de orden único como de orden superior, donde denota el orden de las derivadas fraccionarias de . La comparación en términos de precisión entre el método propuesto y otros métodos existentes demuestra que el método propuesto ofrece un rendimiento competitivo en comparación con los métodos existentes.