【摘 要】
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非线性分数阶Cable方程是神经元动力学最基本的方程之一.本文研究了非线性分数阶Cable方程的数值解,考虑了神经元系统中离子运动中的反常扩散.首先在时间方向上,向后欧拉差分
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非线性分数阶Cable方程是神经元动力学最基本的方程之一.本文研究了非线性分数阶Cable方程的数值解,考虑了神经元系统中离子运动中的反常扩散.首先在时间方向上,向后欧拉差分格式近似离散后,得到有限差分半离散格式.空间方向上,在半离散问题的基础上,以Legendre多项式为基,Gauss-Lobatto-Legendre点作为积分节点,应用谱Galerkin法离散后得到全离散格式.其次分析了该方法的收敛性,证明了这个格式是无条件稳定的.接下来分析了误差,并进行了详细的证明,且全离散数值解误差精确收敛于O(△tmin(2-α,2-β)+△t-αN1-m),其中△t,N,m分别是时间步长,多项式次数和空间维度,α,β是两个在0到1之间与分数阶导数有关的分数.最后通过数值实验来证明理论.
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