Un esquema computacional confiable para un modelo químico no lineal estocástico de reacción-difusión
Autores: Arif, Muhammad Shoaib; Abodayeh, Kamaleldin; Nawaz, Yasir
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un esquema computacional confiable para un modelo químico no lineal estocástico de reacción-difusión
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Estocástico
Esquema numérico
Soluciones positivas
Precisión
Modelo Brusselator
Concentraciones químicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo principal de esta contribución es construir un esquema numérico para resolver ecuaciones diferenciales parciales estocásticas dependientes del tiempo (EDP). Esto tiene la ventaja de resolver problemas con soluciones positivas. El esquema proporciona condiciones para obtener soluciones positivas, algo que el método de Euler-Maruyama existente no puede hacer. Además, es más preciso que el método existente de diferencia finita no estándar estocástica (NSFD). Teóricamente, se sugiere que el esquema es más preciso que el método NSFD actual, y también se muestra su análisis de estabilidad y consistencia. El esquema se aplica a la ecuación parabólica estocástica lineal escalar dependiente del tiempo y al modelo Brusselator autocatalítico no lineal. La deficiencia del NSFD en términos de precisión también se muestra proporcionando diferentes gráficos. Muchos sucesos observables en el mundo físico pueden rastrearse hasta ciertas concentraciones químicas. Examinar y comprender la interdifusión entre las concentraciones químicas es importante, especialmente cuando coinciden. El modelo Brusselator es el estándar de oro para describir la relación entre las concentraciones químicas y otras variables en sistemas químicos. Un código computacional para el esquema del modelo propuesto puede estar disponible para los lectores bajo solicitud por conveniencia.
Descripción
El objetivo principal de esta contribución es construir un esquema numérico para resolver ecuaciones diferenciales parciales estocásticas dependientes del tiempo (EDP). Esto tiene la ventaja de resolver problemas con soluciones positivas. El esquema proporciona condiciones para obtener soluciones positivas, algo que el método de Euler-Maruyama existente no puede hacer. Además, es más preciso que el método existente de diferencia finita no estándar estocástica (NSFD). Teóricamente, se sugiere que el esquema es más preciso que el método NSFD actual, y también se muestra su análisis de estabilidad y consistencia. El esquema se aplica a la ecuación parabólica estocástica lineal escalar dependiente del tiempo y al modelo Brusselator autocatalítico no lineal. La deficiencia del NSFD en términos de precisión también se muestra proporcionando diferentes gráficos. Muchos sucesos observables en el mundo físico pueden rastrearse hasta ciertas concentraciones químicas. Examinar y comprender la interdifusión entre las concentraciones químicas es importante, especialmente cuando coinciden. El modelo Brusselator es el estándar de oro para describir la relación entre las concentraciones químicas y otras variables en sistemas químicos. Un código computacional para el esquema del modelo propuesto puede estar disponible para los lectores bajo solicitud por conveniencia.