Un algoritmo novedoso y preciso para resolver ecuaciones de onda de difusión fraccional
Autores: Bin Jebreen, Haifa; Dassios, Ioannis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un algoritmo novedoso y preciso para resolver ecuaciones de onda de difusión fraccional
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Nuevo algoritmo
Ecuaciones de difusión-onda fraccionarias
Ecuación integral de Volterra
Método de colocación
Funciones cardinales de Chebyshev
Malla de Lobatto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo principal de este trabajo es aplicar un algoritmo novedoso y preciso para resolver las ecuaciones de difusión-onda fraccionarias de segundo y cuarto orden (FDWEs). Primero, la ecuación deseada se reduce a la correspondiente ecuación integral de Volterra (VIE). Luego, se aplica el método de colocación, para el cual se han considerado las funciones cardinales de Chebyshev (CCFs) como bases. En este documento, se introducen y utilizan por primera vez las CCFs basadas en una rejilla de Lobatto para resolver este tipo de ecuaciones. Para ello, los operadores de derivada e integral fraccionaria se representan en CCFs. Las principales características del método son la simplicidad, el cumplimiento de las condiciones de contorno y la buena precisión. Se presenta un análisis exacto para mostrar la convergencia del esquema, y ejemplos ilustrativos confirman nuestra investigación.
Descripción
El objetivo principal de este trabajo es aplicar un algoritmo novedoso y preciso para resolver las ecuaciones de difusión-onda fraccionarias de segundo y cuarto orden (FDWEs). Primero, la ecuación deseada se reduce a la correspondiente ecuación integral de Volterra (VIE). Luego, se aplica el método de colocación, para el cual se han considerado las funciones cardinales de Chebyshev (CCFs) como bases. En este documento, se introducen y utilizan por primera vez las CCFs basadas en una rejilla de Lobatto para resolver este tipo de ecuaciones. Para ello, los operadores de derivada e integral fraccionaria se representan en CCFs. Las principales características del método son la simplicidad, el cumplimiento de las condiciones de contorno y la buena precisión. Se presenta un análisis exacto para mostrar la convergencia del esquema, y ejemplos ilustrativos confirman nuestra investigación.