فهرس المقالات Fractional Calculus

• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  1 - روش محاسباتی برای حل معادلات دیفرانسیل تصادفی تأخیری از مرتبه کسری
  بهروز پارسا مقدم زینب سلامت مستقیم الهام السادات هاشمی زاده
  سیستم های دینامیکی در بسیاری از شاخه های علوم و صنعت غالبا با انواع مختلف از نویزهای محیطی آشفته می شوند. آنالیز این سیستم ها از اهمیت ویژه ای مابین پژوهشگران برخودار می باشند. در این مقاله، ما روشی برای محاسبه جواب تقریبی معادلات دیفرانسیل غیر خطی تصادفی تاخیری از مرتب أکثر

  سیستم های دینامیکی در بسیاری از شاخه های علوم و صنعت غالبا با انواع مختلف از نویزهای محیطی آشفته می شوند. آنالیز این سیستم ها از اهمیت ویژه ای مابین پژوهشگران برخودار می باشند. در این مقاله، ما روشی برای محاسبه جواب تقریبی معادلات دیفرانسیل غیر خطی تصادفی تاخیری از مرتبه کسری حاصل از حرکت برآونی را ارائه می‌دهیم. مشتقات از مرتبه کسری از نوع کاپوتو در نظر گرفته شده است. اساس روش محاسباتی بر پایه درون‌یابی اسپلاین دو خطی و تقریب تفاضلات متناهی می باشد. مرتبه همگرایی روش پیشنهادی با استفاده از نرم میانگین مجذور اثبات شده است و دقت روش از منظر میانگین خطای مطلق و مرتبه همگرایی تجربی آنالیز شده است. روش ارایه شده برای تعیین شاخص‌های آماری در مدل‌های گومبرتزیان و نیکولسون بکار گرفته شده است. معادله دیفرانسیل تاخیری و تصادفی گومبرتزیان از مرتبه کسری مدلسازی شده است برای توصیف رشد فرایند سرطان و معادله دیفرانسیل تاخیری و تصادفی نیکولسون از مرتبه کسری برای بیان دینامیک جمعیت آشفتگی های نیکولسون در محیط زیست، فرموله شده است. تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  2 - روش تکرار تغییرات یانگ- لاپلاس کسری موضعی برای حل معادلات دیفرانسیل جزئی کسری موضعی
  هما افراز جعفر صابری نجفی
  در دهه های اخیر نظریه حساب کسری موضعی به طور موفقیت آمیزی برای توصیف و حل مسائل علوم پایه و مهندسی استفاده شده است .دراین پژوهش ، روش تکرارتغییرات یانگ لاپلاس کسری موضعی برای حل معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی کسری موضعی روی مجموعه کانتور استفاده شده است. جواب‌های دقی أکثر

  در دهه های اخیر نظریه حساب کسری موضعی به طور موفقیت آمیزی برای توصیف و حل مسائل علوم پایه و مهندسی استفاده شده است .دراین پژوهش ، روش تکرارتغییرات یانگ لاپلاس کسری موضعی برای حل معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی کسری موضعی روی مجموعه کانتور استفاده شده است. جواب‌های دقیق و تقریبی مشتق ناپذیر برای انواع معادلات دیفرانسیل خطی وغیرخطی بدست آمده است. نشان‌داده شده است که روش استفاده شده یک روش آسان و کارآمد برای اجرا در مسائل خطی وغیر خطی ناشی در علوم و مهندسی می‌باشد. دراین مقاله روی روش تکرارتغییرات یانگ لاپلاس کسری موضعی که از ترکیب روش تکرار تغییرات کسری موضعی وتبدیل یانگ لاپلاس بدست آمده است، تاکید شده است. بیشتر جواب‌های حاصل از این روش به صورت سری بدست می‌آیند که معمولا با سرعت به جواب‌های دقیق یا تقریبی همگرا می شوند. مثال های تشریحی نشان می دهدکه این روش قادر به کاهش حجم محاسبات نسبت به روش های کلاسیک موجود می باشد.. تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  3 - یک روش عددی براساس چندجمله ایهای چلیشکوف برای حل معادلات دیفرانسیل – انتگرال از مرتبه کسری
  رضا دهقان
  در این مقاله، بسط تقریبی چلیشکوف برای حل معادلات دیفرانسیل- انتگرال ولترای از مرتبه ی کسری که مشتق کسری آن از نوع کپوتو است، ارائه شده است. با استفاده از خواص چند جمله ایهای چلیشکوف و فرمول انتگرال گیری عددی، حل معادلات دیفرانسیل- انتگرال کسری به حل دستگاه معادلات جبری أکثر

  در این مقاله، بسط تقریبی چلیشکوف برای حل معادلات دیفرانسیل- انتگرال ولترای از مرتبه ی کسری که مشتق کسری آن از نوع کپوتو است، ارائه شده است. با استفاده از خواص چند جمله ایهای چلیشکوف و فرمول انتگرال گیری عددی، حل معادلات دیفرانسیل- انتگرال کسری به حل دستگاه معادلات جبری تقلیل یافته است. سپس با حل دستگاه معادلات جبری، جواب معادله دیفرانسیل انتگرال کسری به صورت تابعی بر حسب چند جمله ایهای چلیشکوف نمایش داده می شود. دقت جواب و تحلیل خطا مورد بررسی قرار گرفته است و از آنجا که میزان دقت نتایج بدست آمده برای معادلات دیفرانسیل انتگرال کسری به تعداد چندجمله ایهای چلیشکوف انتخاب شده وابسته است لذا با افزایش تعداد چند جمله ایهای چلیشکوف می توان گام به گام به دقت مطلوب دست یافت. تمامی محاسبات توسط نرم افزار متلب انجام شده است. همچنین، نتایج عددی روش چند جمله ایهای چلیشکوف با نتایج برخی از روش های موجود به جهت اعتبار، دقت و کارآیی تکنیک مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  4 - حل عددی مسأله ریلی- استوکس کسری با استفاده از توابع پایه شعاعی مکان- زمان
  نفیسه نقره ای اصغر کرایه چیان علیرضا سهیلی
  در این مقاله، جواب مسأله دو بعدی ریلی- استوکس برای یک جریان گرمایی درجه دوم تعمیم یافته با مشتق کسری ‏‎را‎‏ تقریب می‌زنیم. ‏این تقریب بر پایه استفاده از توابع ‏پایه شعاعی (‏RBFs‏) مکان- زمان و روش انتگرال گیری عددی سینک می‌باشد. در این رو أکثر

  در این مقاله، جواب مسأله دو بعدی ریلی- استوکس برای یک جریان گرمایی درجه دوم تعمیم یافته با مشتق کسری ‏‎را‎‏ تقریب می‌زنیم. ‏این تقریب بر پایه استفاده از توابع ‏پایه شعاعی (‏RBFs‏) مکان- زمان و روش انتگرال گیری عددی سینک می‌باشد. در این روش، از تابع پایه ‏شعاعی گاوسین استفاده شده و بین متغیرهای زمان و مکان تمایز قائل نمی‌شویم و نقاط هم‌محلی‏، هم شامل مختصات ‏زمان و هم شامل مختصات ‏مکان هستند.‏ از روش انتگرال گیری عددی سینک با تبدیل نمایی یگانه برای تقریب قسمت انتگرالی مشتق کسری استفاده ‏‏می‌کنیم. ‏مشتق کسری، ریمان- لیوویل انتخاب شده است.روش ارائه شده روی دو مثال با مقادیر مختلف برای مرتبه مشتق کسری، پیاده سازی شده که نتایج حاصل، اثر بخشی روش را تأیید می‌کند ‏و نشان می‌دهد که با استفاده از تعداد کمی از نقاط هم‌محلی برای تابع پایه شعاعی می‌توان نتایج دقیقی بدست آورد‏.‏ لازم به ذکر است که تمامی ‏محاسبات با کمک نرم‎ ‎افزار متمتیکا انجام شده است.‏ تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  5 - ماتریس عملیاتی جدید برای حل یک کلاس از مسائل کنترل بهینه با مشتق کسری ریمان- لیوویل اصلاح شده جمیره
  محسن علی پور پریسا الله‌قلی
  در این مقاله، ما روش طیفی را برمبنای چندجمله­ای­های برنشتاین برای حل یک کلاس از مسائل کنترل بهینه با مشتق کسری ریمانلیوویل اصلاح شده جمیره به کار می­بریم. در مرحله اول، پایه دوگان و ماتریس عملیاتی حاصلضرب را براساس پایه برنشتاین معرفی می­نمائیم. سپس ماتر أکثر

  در این مقاله، ما روش طیفی را برمبنای چندجمله­ای­های برنشتاین برای حل یک کلاس از مسائل کنترل بهینه با مشتق کسری ریمانلیوویل اصلاح شده جمیره به کار می­بریم. در مرحله اول، پایه دوگان و ماتریس عملیاتی حاصلضرب را براساس پایه برنشتاین معرفی می­نمائیم. سپس ماتریس عملیاتی برنشتاین را برای مشتقات کسری ریمانلیوویل اصلاح شده جمیره بدست می­آوریم که تا کنون انجام نشده است. با استفاده از تقریب توابع براساس پایه برنشاین و ماتریس­های عملیاتی ذکر شده، مسئله کنترل بهینه با مشتق کسری ریمانلیوویل اصلاح شده جمیره به یک سیستم معادلات جبری کاهش می­یابد که با استفاده از روش تکراری نیوتن به سادگی قابل حل می­باشد. روش مطرح شده را برای حل دو مسئله بکار می­گیریم. نتایج عددی نشان می­دهد که جواب­های تقریبی حاصل، از دقت بالایی برخوردار هستند. برخی مقایسه­ها با روش دیگر تضمین می­کند که نتایج منطقی می­باشند. همچنین همانطور که انتظار می­رفت، وقتی مرتبه مشتق کسری به عدد 1 میل نماید، جواب­های بدست آمده به جواب­های کلاسیک میل می­نماید. تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  6 - An Explicit Numerical Technique for Nonlinear Nonlocal Time-Delay Dynamical Systems via Quadratic Spline Approach
  H. Panj-mini B. Parsa Moghaddam E. Hashemizadeh
  10.30495/ijim.2022.18365
  Dynamical systems with delay are widespread in nature. The study of time-delay induced changes in the collective behavior of systems of coupled nonlinear oscillators is a subject of great interest, both because of its fundamental importance from the point of view of dyn أکثر

  Dynamical systems with delay are widespread in nature. The study of time-delay induced changes in the collective behavior of systems of coupled nonlinear oscillators is a subject of great interest, both because of its fundamental importance from the point of view of dynamical systems and because of its practical applications. In this paper, an explicit technique is proposed for numerical solution of nonlocal dynamical systems with time delay. The proposed method is adopted quadratic spline interpolation. Then, the error analysis of the developed method is discussed. It is exploited in the discussion of nonlocal delay Ikeda and Hutchinson models. Finally, the performance of the presented approach is verified by applying the error and convergence study for different values of fractional order parameters. تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  7 - Fractional Cattaneo Heat Equation in a Multilayer Elliptic Ring Membrane and its Thermal Stresses
  G Dhameja L Khalsa V Varghese
  10.22034/jsm.2023.1978741.1765
  A fractional Cattaneo model from the generalized Cattaneo model with two fractional derivatives of different orders is considered for studying the thermoelastic response for a multilayer elliptic ring membrane with source function. The solution is obtained by applying a أکثر

  A fractional Cattaneo model from the generalized Cattaneo model with two fractional derivatives of different orders is considered for studying the thermoelastic response for a multilayer elliptic ring membrane with source function. The solution is obtained by applying an integral transform technique analogous to Vodicka's approach considering series expansion functions in terms of an eigenfunction to the generalized fractional Cattaneo-type heat conduction equation within an elliptic coordinates system. The analytical expressions of displacement and stress components employing Airy's stress function approach are investigated. The results are obtained as a series solution in terms of Mathieu functions and hold convergence test. The effects of fractional parameters on the temperature fields and their thermal stresses are also discussed. The findings are depicted graphically for different kinds of surface temperature gradients, and it is distinguished that the higher the fractional-order parameter, the higher the thermal response. Lastly, the generalized theory of thermoelasticity predicts an instantaneous response, but the fractional theory, which is currently under consideration, predicts a delayed response to physical stimuli, which is something that can be seen occurring in nature. This delayed response can be explained by the fact that fractional theories are currently being considered. This gives credibility to the motivation behind this topic of study in the research. تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  8 - Airy equation with memory involvement via Liouville differential operator
  Bahram Agheli Abdolali Neamaty Mehdi Nategh Dumitru Baleanu
  In this work, a non-integer order Airy equation involving Liouville differential operator is considered. Proposing an undetermined integral solution to the left fractional Airy differential equation, we utilize some basic fractional calculus tools to clarify the closed أکثر

  In this work, a non-integer order Airy equation involving Liouville differential operator is considered. Proposing an undetermined integral solution to the left fractional Airy differential equation, we utilize some basic fractional calculus tools to clarify the closed form. A similar suggestion to the right FADE, converts it into an equation in the Laplace domain. An illustration to the approximation and asymptotic behavior of the integral solution to the left FADE with respect to the existing parameters is presented. تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  9 - Convergence of collocation Bernoulli wavelet method in solving nonlinear Fredholm integro-differential equations of fractional order
  Abdolali Rooholahi Saeed Akhavan
  We provide a computer method for solving fractional order nonlinear Fredholm integro-differential equations in this study. This method transforms the core issue into a set of algebraic equations using Bernoulli wavelets. The operational Bernoulli wavelet with fractional أکثر

  We provide a computer method for solving fractional order nonlinear Fredholm integro-differential equations in this study. This method transforms the core issue into a set of algebraic equations using Bernoulli wavelets. The operational Bernoulli wavelet with fractional integration is obtained and used. It works particularly well for technical applications. The convergence of the suggested strategy is the most crucial aspect to note here. The collocation approach for this issue has a unique approximation since these requirements can be shown using mathematical principles and matrices theory. Finally, some pertinent examples for which the exact solution is known are used in numerical simulation to confirm the effectiveness and relevance. Alternatively, these examples will demonstrate the viability and correctness of the suggested approach. We provide a computer method for solving fractional order nonlinear Fredholm integro-differential equations in this study. This method transforms the core issue into a set of algebraic equations using Bernoulli wavelets. The operational Bernoulli wavelet with fractional integration is obtained and used. It works particularly well for technical applications. The convergence of the suggested strategy is the most crucial aspect to note here. The collocation approach for this issue has a unique approximation since these requirements can be shown using mathematical principles and matrices theory. Finally, some pertinent examples for which the exact solution is known are used in numerical simulation to confirm the effectiveness and relevance. Alternatively, these examples will demonstrate the viability and correctness of the suggested approach. تفاصيل المقالة