Un esquema paralelo inverso de tipo Caputo eficiente y estable para resolver ecuaciones no lineales
Autores: Shams, Mudassir; Carpentieri, Bruno
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un esquema paralelo inverso de tipo Caputo eficiente y estable para resolver ecuaciones no lineales
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Problemas no lineales
Múltiples soluciones
Técnicas numéricas
Esquema fraccional numérico inverso de tipo Caputo
Orden de convergencia
Comportamiento de convergencia global
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Los problemas no lineales, que a menudo surgen en diversas disciplinas científicas e ingenieriles, típicamente implican ecuaciones o funciones no lineales con múltiples soluciones. Las soluciones analíticas a estos problemas a menudo son imposibles de obtener, lo que hace necesario el uso de técnicas numéricas. Esta investigación propone un esquema fraccional numérico inverso tipo Caputo eficiente y estable para aproximar simultáneamente todas las raíces de ecuaciones no lineales, con un orden de convergencia de . El esquema se aplica a varios problemas no lineales, utilizando análisis dinámico para determinar valores iniciales eficientes para un esquema fraccional tipo Caputo de búsqueda de raíces único, que luego se emplea en esquemas fraccionales paralelos inversos para acelerar las tasas de convergencia. Varios conjuntos de vectores iniciales aleatorios demuestran el comportamiento de convergencia global del método propuesto. El esquema recién desarrollado supera a los métodos existentes en términos de precisión, consistencia, validación, tiempo de CPU computacional, error residual y estabilidad.
Descripción
Los problemas no lineales, que a menudo surgen en diversas disciplinas científicas e ingenieriles, típicamente implican ecuaciones o funciones no lineales con múltiples soluciones. Las soluciones analíticas a estos problemas a menudo son imposibles de obtener, lo que hace necesario el uso de técnicas numéricas. Esta investigación propone un esquema fraccional numérico inverso tipo Caputo eficiente y estable para aproximar simultáneamente todas las raíces de ecuaciones no lineales, con un orden de convergencia de . El esquema se aplica a varios problemas no lineales, utilizando análisis dinámico para determinar valores iniciales eficientes para un esquema fraccional tipo Caputo de búsqueda de raíces único, que luego se emplea en esquemas fraccionales paralelos inversos para acelerar las tasas de convergencia. Varios conjuntos de vectores iniciales aleatorios demuestran el comportamiento de convergencia global del método propuesto. El esquema recién desarrollado supera a los métodos existentes en términos de precisión, consistencia, validación, tiempo de CPU computacional, error residual y estabilidad.