Aplicación de un spline cúbico extendido para encontrar la solución numérica de la ecuación de Klein-Gordon no lineal generalizada fraccional en el tiempo en física matemática
Autores: Vivas-Cortez, Miguel; Huntul, M. J.; Khalid, Maria; Shafiq, Madiha; Abbas, Muhammad; Iqbal, Muhammad Kashif
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Aplicación de un spline cúbico extendido para encontrar la solución numérica de la ecuación de Klein-Gordon no lineal generalizada fraccional en el tiempo en física matemática
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
B-spline
Funciones
Puntos de control
Curvas
Flexibilidad
Precisión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Una función B-spline es una serie de elementos flexibles que son controlados por un conjunto de puntos de control para producir curvas suaves. Al utilizar una variedad de puntos, estas funciones hacen posible construir y mantener formas complicadas. Cualquier función spline de cierto grado puede expresarse como una combinación lineal de la base B-spline de ese grado. La flexibilidad, simetría y precisión de alto orden de las funciones B-spline hacen posible abordar las mejores soluciones. En este estudio, se utilizan funciones B-spline cúbicas extendidas (ECBS) para las soluciones numéricas de la Ecuación de Klein-Gordon no lineal generalizada de tiempo fraccional (TFKGE). Inicialmente, la derivada fraccional en el tiempo de Caputo (CTFD) se aproxima utilizando técnicas estándar de diferencias finitas, y las derivadas espaciales se discretizan utilizando funciones ECBS. Se discuten el análisis de estabilidad y convergencia para el esquema numérico dado. La técnica presentada se prueba en una variedad de problemas, y los resultados aproximados se comparan con los esquemas computacionales existentes.
Descripción
Una función B-spline es una serie de elementos flexibles que son controlados por un conjunto de puntos de control para producir curvas suaves. Al utilizar una variedad de puntos, estas funciones hacen posible construir y mantener formas complicadas. Cualquier función spline de cierto grado puede expresarse como una combinación lineal de la base B-spline de ese grado. La flexibilidad, simetría y precisión de alto orden de las funciones B-spline hacen posible abordar las mejores soluciones. En este estudio, se utilizan funciones B-spline cúbicas extendidas (ECBS) para las soluciones numéricas de la Ecuación de Klein-Gordon no lineal generalizada de tiempo fraccional (TFKGE). Inicialmente, la derivada fraccional en el tiempo de Caputo (CTFD) se aproxima utilizando técnicas estándar de diferencias finitas, y las derivadas espaciales se discretizan utilizando funciones ECBS. Se discuten el análisis de estabilidad y convergencia para el esquema numérico dado. La técnica presentada se prueba en una variedad de problemas, y los resultados aproximados se comparan con los esquemas computacionales existentes.