|
Метод коллокации для уравнения КдФ-Кавахары на основе тригонометрического базиса B-сплайнов пятой степени
Б. Караагацa, А. Эсенb, К. М. Оволабиc, Е. Пиндзаde a Department of Mathematics Education, Adiyaman University, Adiyaman, Turkey
b Department of Mathematics, Inonu University, Malatya, Turkey
c Department of Mathematical Sciences, Federal University of Technology Akure, PMB 704, Akure, Ondo State, Nigeri
d Department of Mathematics and Applied Mathematics University of Pretoria, Pretoria 002, South Africa
e Department of Mathematics and Statistics, Tshwane University of Technology, Pretoria West, Pretoria 0183, South Africa
Аннотация:
В данной работе рассматривается эффективный численный метод — метод коллокации — для получения численных решений уравнения КдФ-Кавахары. Численный метод основан на конечно-элементной формулировке и сплайн-интерполяции на основе тригонометрического базиса B-сплайнов пятой степени. Сначала уравнение КдФ-Кавахары распадается на связанное уравнение с использованием вспомогательной переменной вида $v=u_{xxx}$. Затем метод коллокации применяется к связанному уравнению вместе с разностью вперед и формулой Кранка-Николсона. Благодаря этому мы получаем систему алгебраических уравнений в терминах переменных времени и на основе тригонометрического базиса B-сплайнов пятой степени. Для определения ошибки между численным и точным решениями вычисляются нормы ошибки $L_2$ и $L_\infty$. Результаты иллюстрируются на двух численных примерах с их графическим представлением и сравнением с другими методами.
Ключевые слова:
уравнение КдФ-Кавахары, метод коллокации, тригонометрический базис B-сплайнов пятой степени, устойчивость.
Статья поступила: 04.11.2022 Переработанный вариант: 02.03.2023
Образец цитирования:
Б. Караагац, А. Эсен, К. М. Оволаби, Е. Пиндза, “Метод коллокации для уравнения КдФ-Кавахары на основе тригонометрического базиса B-сплайнов пятой степени”, Сиб. журн. вычисл. матем., 26:3 (2023), 263–276
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/sjvm843 https://www.mathnet.ru/rus/sjvm/v26/i3/p263
|
|