算子演算法中基的选取及应用

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:seryanny
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无论在科学研究还是工程实践中,非线性问题一直扮演着重要的角色.2011年,墨西哥学者Gabriel Bengochea和 Luis Verde-Star构建了一种求解线性方程的新方法——一个修正左移算子的算子演算法.该方法是Mikusiński演算思想的代数版本的实现.该方法通过统一的构建代数环境的方法获得线性方程的解,运算中不涉及积分运算.重要的是,代数环境的搭建使得该方法获得了更广泛的求解能力,除了线性问题,一些非线性问题也可以用算子演算法求解,例如Emden-Fowler方程.除此之外,还可以求解其他类型的方程,例如差分方程、分数阶方程等.  该算子演算法的使用需要搭建代数环境.其中一件重要的事是选取修正的左移算子和与之对应的算子演算法的基{pk}.二者的正确选择是成功使用该算子演算法求解问题的关键.该算子演算法的提出者Gabriel Bengochea和Luis Verde-Star在2015年给出了一种求解Emden-Fowler方程的可操作的方法,该方法将算子演算法和Adomian多项式结合,成功求解Emden-Fowler方程.然而文章中并没有告诉我们修正的左移算子和基{pk}的取法,只是在一些例子中直接给出. L L  在这篇论文中,首次给出了一个定理说明使用这种算子演算法求解部分问题时与修正的左移算子对应的基{pk}的选取方法,并以算子演算法求解Emden-Fowler方程、算子演算法求解变系数微分方程时基的选取作为例子,证明该定理对于使用算子演算法求解问题时基的选取具有指导意义.除此之外,本篇论文使用算子演算法结合Padé逼近法(POCM)求解微分-差分方程的解,得到了与Adomian分解法结合Padé逼近法(PADM)同样优秀的解.根据这种算子演算法在求解问题时不使用积分运算的优点,该方法更有效率.
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