径向热传导方程源项的分数阶Tikhonov-Landweber反演方法

本文研究了时间分数阶的径向热传导方程的源项反演问题.根据径向区域的终止时刻数据,利用分数阶Tikhonov-Landweber迭代正则化方法,求得在先验和后验的条件下的正则化解并得到相应误差.最后,数值实验表明了该正则化方法是有效的.

一类具梯度项的分数阶椭圆方程解的存在性

运用山路定理与迭代的技巧证明下面分数阶椭圆方程:{(-Δ)_(p)^(s)u+V(x)u^(p-2)u=f(u,|▽u|^(p-2)▽u),u∈X^(s)(R^(N)),u(x)>0,x∈R^(N).正解的存在性,其中1<p<N,N≥2,0<s<1,(-Δ)_(p)^(s)是分数阶p-拉普拉斯算子,非线性项f:R×R^(N)→R是依赖于解的梯度项的连续函数,V(x)是正的连续函数.

变分迭代法求解模糊分数阶Volterra积分微分方程

分别运用Schauder不动点定理和Banach不动点定理证明了模糊分数阶Volterra积分微分方程解的存在性和唯一性;其次,将变分迭代法用于求解该方程的近似解;最后,给出数值算例,表明变分迭代法处理这类方程的有效性和适用性。

用变分迭代法解分数阶微分方程组

用变分迭代法求解一类分数阶微分方程组,并改进了校正函数.数值结果表明,运用变分迭代法求解分数阶微分方程组的近似解有效且准确.

利用变分迭代法求Riesz分数阶偏微分方程近似解

变分迭代法是一种有效的求解分数阶偏微分方程的迭代方式。将其应用到求解Riesz分数阶偏微分方程中,给出Riesz分数阶偏微分方程相应的修正泛函方程,对修正泛函方程进行求解;确定拉格朗日乘子,给出初值,通过迭代即可求出方程的解。与其他方法相比,变分迭代法不需要进行变换和数值逼近,计算更加简洁。

基于分数阶导数的拟牛顿迭代法

在对经典的牛顿迭代法进行分析的基础上,利用分数阶导数的概念建立了基于分数阶导数的拟牛顿迭代法及相应的迭代格式;利用数值算例说明我们建立的拟牛顿迭代格式是高效的,从而拓广了牛顿迭代法的应用范畴.

改进的变分迭代法求解非线性分数阶微分方程

为求解非线性分数阶微分方程的数值解,本文提出了一种改进的迭代方法,即将变分迭代法和Chebyshev多项式相结合应用于非线性分数阶微分方程数值解的求解,通过选取恰当的初始近似值,达到更好的近似非齐次项和非线性项的效果,进而减少计算工作.该算法可以减少计算量,提高精度并且有效处理计算复杂积分而产生的困难.数值算例验证了该方法的有效性和实用性.

一类半线性分数阶σ-发展方程解的整体存在唯一性

本文研究一类半线性时间分数阶σ-发展方程的Cauchy问题.利用改进的Bessel函数得到相应线性齐次问题解的能量估计,通过整体迭代法,在小初值情形下证明了在非线性项指数满足一定条件的情况下解的整体存在唯一性.本文在特殊情形下所得结论的极限与经典结论一致.

Tempered分数阶微分方程Nagumo型唯一解

本文重点讨论Tempered分数阶微分方程柯西问题Nagumo迭代近似值的唯一性和收敛性。首先把柯西问题转化成等价Volterra积分方程,证出解的唯一性。然后,运用迭代方法,我们将Nagumo型唯一性和迭代近似值序列扩展到Tempered分数阶微分方程。

一类分数阶微分方程初值问题解的存在唯一性

分数阶微积分在数学和工程方面已经成为人们特别熟知的概念,其是整数阶微积分的推广。分数阶微积分有好多种形式,譬如,Riemann-Liouville、Caputo分数阶微积分,带有一个函数的分数阶微积分是Riemann-Liouville分数阶微积分的推广形式。在本文中,基于带有一个函数的分数阶微积分的基本性质和Picard迭代方法,我们将讨论一类以带有一个函数的分数阶导数表示的微分方程初值问题解的存在唯一性。同时通过本文的研究,我们不仅将Picard迭代法应用于一类以带有一个函数的分数阶导数表示的微分方程初值问题解的存在唯一性的论证中,还提供了求解此类分数阶微分方程初值问题近似解的一种思路。

分数阶变分迭代法处理分数阶类Boussinesq方程(英文)

分数阶变分迭代法(FVIM)是一种处理分数阶微分方程的有效工具.用分数阶变分迭代法求解了时间分数阶类Boussinesq方程,并且作为一种特殊情况,得到了类Boussinesq方程B(2.2)的单孤子解.

迭代法解分数阶微分方程(先验选取法)

本文研究如下分数阶扩散方程的反问题:Utβ=aU xx+bUx+u,x>0,t>0,0<β<1U(x,0)=0 x≥0U(1,t)=g(t)t≥0其中a,b为常数(a≥0),这是一个严格不适定的问题,这个问题是用caputo分数阶导数β(0<β<1)代替古典扩散方程中关于时间的一阶导数得到的.对于这个不适定的问题,我们采用一些方法使其成为一个相对适定的问题.

变分迭代法求解分数阶自治常微分方程

将求解自治常微分方程组的变分迭代法推广到分数阶常微分方程组的初值问题,给出了它们的极限形式的解.数值实验验证了变分迭代法所求得的解的收敛性,及其迭代序列的后验误差的变化情况,表明变分迭代法可以方便有效的求解自治常微分方程组和分数阶常微分方程组,一般来说,进行少量的迭代就可以得到精度很高的近似解.

空间分数阶Ginzburg-Landau方程的一种块分裂迭代法

对空间分数阶Ginzburg-Landau方程离散产生的复线性方程组提出了一种有效的块分裂迭代法。该方法在求解线性方程组时避免了求系数矩阵的逆,大大减少了计算量和存储空间。此外,从理论上证明了该方法的收敛性。数值结果表明,块分裂迭代法与其他方法相比更优。

一类无穷域上高分数阶微分方程正解的存在性

为了研究无穷域上高分数阶微分方程多点边值问题正解的存在性,采用Schauder不动点定理及抉择定理,给出一类无穷域上高分数阶微分方程正解的存在条件以及迭代解,对分数阶微分方程解的存在性问题进行向高阶的推广.

分数阶非线性方程近似解析解的新解法

将变分迭代法、同伦扰动法和Laplace变换相结合应用于分数阶非线性发展方程近似解的求解,其中Laplace变换可准确方便地求得分数阶的Lagrange乘子,而He的多项式可简单地处理方程中出现的非线性项,将新的处理方法应用到分数阶耦合的MKd V方程,结果表明该方法具有较高的精度和收敛性。

基于离散多项式相位变换和分数阶傅里叶变换的加速目标检测算法

本文提出了一种离散多项式相位变换(DPT)和分数阶傅里叶变换(FRFT)相结合的LFM检测方法.首先,分析了经典DPT算法中调频分辨率与互相关时延、积累脉冲长度以及积累性能之间的相互关系,指出时延较小的DPT算法与经典DPT算法相比,检测性能提高约3dB,但调频率估计误差大.其次,针对这一问题,提出在DPT基础上,利用FRFT进一步提高调频率估计精度,当输入信噪比大于-11dB时,在分数阶域引入一维牛顿迭代法可提高运算速度;最后,给出了算法复杂度和估计误差的理论分析并用实验结果验证了算法的有效性.

时间分数阶KdV方程的级数解

主要考虑Riemann-Liouville积分和Caputo导数意义下的分数阶KdV方程初值问题,通过一类迭代法构造分数阶KdV方程在实数域上的级数解,并将这类迭代法推广到复空间上,建立了分数阶KdV方程在复数域上的级数解.这类迭代法只依赖于初值的选取,对于非线性分数阶偏微分方程,甚至是耦合系统,都能有效地建立级数解.

分数阶振子方程基于变分迭代的近似解析解序列

在粘弹性介质中的阻尼振动中引入分数阶微分算子,建立分数阶非线性振动方程.使用了分数阶变分迭代法(FVIM),推导了Lagrange乘子的若干种形式.对线性分数阶阻尼方程,分别对齐次方程和正弦激励力的非齐次方程应用FVIM得到近似解析解序列.以含激励的Bagley-Torvik方程为例,给出不同分数阶次的位移变化曲线.研究了振子运动与方程中分数阶导数阶次的关系,这可由不同分数阶次下记忆性的强弱来解释.计算方法上,与常规的FVIM相比,引入小参数的改进变分迭代法能够大大扩展问题的收敛区段.最后,以一个含分数导数的Van der Pol方程为例说明了FVIM方法解决非线性分数阶微分问题的有效性和便利性.

分数阶Fornberg-Whitham方程及其改进方程的变分迭代解

给出分数阶Fornberg-Whitham方程(FFW)并把其中非线性项uu x换为u2u x后所得的改进Fornberg-Whitham方程的解.使用了分数阶变分迭代法(fractional variational iteration method,FVIM),其中Lagrange乘子由泛函和Laplace变换确定.讨论了分数阶次的数值在两种情况下FFW方程的解,因为确定FFW方程中时间微分的阶次需要比较原方程中含时间的两个微分的阶次.最后,给出两个使用分数阶变分迭代法的算例.算例结果证明了所提方法的有效性.