W zależności od ilości danych do przetworzenia generowanie pliku może się wydłużyć.

Jeśli generowanie trwa zbyt długo można ograniczyć dane np. zmniejszając zakres lat.

Artykuł

Pobierz BibTeX

Tytuł

Robust iterative spectral algorithms for smooth solutions of time-fractional nonlinear diffusion problems and convergence analysis

Autorzy

[ 1 ] Instytut Analizy Konstrukcji, Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik

Dyscyplina naukowa (Ustawa 2.0)

[2.7] Inżynieria lądowa, geodezja i transport

Rok publikacji

2024

Opublikowano w

Computers & Mathematics with Applications

Rocznik: 2024 | Tom: vol. 175

Typ artykułu

artykuł naukowy

Język publikacji

angielski

Słowa kluczowe
EN
  • Vieta-Lucas polynomials
  • Finite difference method
  • Fractional calculus
  • Allen Cahn problem
  • Spectral method
Streszczenie

EN Nonlinear time-fractional diffusion problems, a significant class of parabolic-type problems, appear in various diffusion phenomena that seem extensively in nature. Such physical problems arise in numerous fields, such as phase transition, filtration, biochemistry, and dynamics of biological groups. Because of its massive involvement, its accurate solutions have become a challenging task among researchers. In this framework, this article proposed two operational-based robust iterative spectral schemes for accurate solutions of the nonlinear time-fractional diffusion problems. Temporal and spatial variables are approximated using Vieta-Lucas polynomials, and derivative operators are approximated using novel operational matrices. The approximated solution, novel operational matrices, and uniform collection points convert the problem into a system of nonlinear equations. Here, two robust methods, namely Picard's iterative and Newton's, are incorporated to tackle a nonlinear system of equations. Some problems are considered in authenticating the present methods' accuracy, credibility, and reliability. An inclusive comparative study demonstrates that the proposed computational schemes are effective, accurate, and well-matched to find the numerical solutions to the problems mentioned above. The proposed methods improve the accuracy of numerical solutions from 27 % to 100 % when M > 2 as compared to the existing results. The suggested methods' convergence, error bound, and stability are investigated theoretically and numerically.

Data udostępnienia online

29.10.2024

Strony (od-do)

487 - 508

DOI

10.1016/j.camwa.2024.10.015

URL

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0898122124004607?dgcid=coauthor

Punktacja Ministerstwa / czasopismo

140

Impact Factor

2,9 [Lista 2023]

Ta strona używa plików Cookies, w celu zapamiętania uwierzytelnionej sesji użytkownika. Aby dowiedzieć się więcej przeczytaj o plikach Cookies i Polityce Prywatności.