Ograniczanie wyników
Czasopisma
Autorzy
Lata
Preferencje
Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 27

Liczba wyników na stronie
Strona / 2
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  ordinary differential equations
Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:
Strona / 2
EN
Finding the exact solution to dynamical systems in the field of mathematical modeling is extremely important and to achieve this goal, various integral transforms have been developed. In this research analysis, non-integer order ordinary differential equations are analytically solved via the Laplace-Carson integral transform technique, which is a technique that has not been previously employed to test the non-integer order differential systems. Firstly, it has proved that the Laplace-Carson transform for n-times repeated classical integrals can be computed by dividing the Laplace-Carson transform of the underlying function by n-th power of a real number p which later helped us to present a new result for getting the Laplace-Carson transform for d-derivative of a function under the Caputo operator. Some initial value problems based upon Caputo type fractional operator have been precisely solved using the results obtained thereof.
EN
In the present research analysis, linear fractional order ordinary differential equations with some defined condition (s) have been solved under the Caputo differential operator having order α > 0 via the Shehu integral transform technique. In this regard, we have presented the proof of finding the Shehu transform for a classical nth order integral of a piecewise continuous with an exponential nt h order function which leads towards devising a theorem to yield exact analytical solutions of the problems under investigation. Varying fractional types of problems are solved whose exact solutions can be compared with solutions obtained through existing transformation techniques including Laplace and Natural transforms.
EN
A method of solving the integro-differential equations is presented. The discussed equations will be solved by the Taylor differential transformation. By using appropriate properties of this transformation the integro-differential equation will be transformed to a respective recurrence equation. Unfortunately, the high degree of generality and complexity of such defined problem does not allow to obtain the solution in general form. Each equation requires a special method of solution.
4
EN
Introduction and aim: The paper presents the analytical and numerical algorithm of solving linear nonhomogeneous equations of the second order with changeable coefficients. The aim of the work is to show the algorithms for solving equations both analytically and numerically. The additional aim is to make some graphical interpretation of solutions. Material and methods: Some selected equations have been chosen from the subject literature. In the solutions the constant variation method has been presented. Results: The paper presents the selected linear non-homogeneous equations of the second order with constant coefficients containing linear, homographic, logarithmic and trigonometric functions. Conclusion: Taking into account the constant variation method it is possible to solve the second order linear non-homogeneous differential equations with changeable coefficients. Using the Mathematica program it is possible quickly get a solution and create its graphical interpretation.
PL
Wstęp i cel: W pracy pokazano algorytm analityczny i numeryczny rozwiązywania równań różniczkowych liniowych niejednorodnych drugiego rzędu o zmiennych współczynnikach. Celem pracy jest pokazanie algorytmu rozwiązywania równań zarówno sposobem analitycznym jak i numerycznym. Ponadto dodatkowym celem jest interpretacji graficznej rozwiązań. Materiał i metody: Wybrane równania zaczerpnięto z literatury przedmiotu. W rozwiażanich równań zastosowano metodę wariacji stałej. Wyniki: W pracy opracowano wybrane równania różniczkowe liniowe niejednorodne drugiego rzędu o zmiennych współczynnikach zawierających funkcje liniowe, homograficzne, logarytmiczne i trygonometryczne. Wniosek: Stosując metodę uzmienniania stałej jest możliwe rozwiązywanie równań różniczkowych liniowych niejednorodnych drugiego rzędu o zmiennych współczynnikach. Wykorzystując program Mathematica można szybko uzyskać rozwiązanie oraz sporządzić jego interpretację graficzną.
5
EN
Introduction and aim: The paper presents the analytical and numerical algorithm of solving linear nonhomogeneous equations of the first order with changeable coefficients. The aim of the work is to show the algorithms for solving equations both analytically and numerically. The additional aim is to show numerical algorithms and graphical interpretation of solutions. Material and methods: Some selected equations have been chosen from the subject literature. In the solutions the constant variation method has been presented. Results: The paper presents the selected linear non-homogeneous equations of the first order with changeable coefficients containing exponential, logarithmic, trigonometric and cyclometric functions. Conclusion: Taking into account the constant variation method it is possible to solve the first order linear nonhomogeneous differential equations with changeable coefficients. Using the Mathematica program it is possible quickly get a solution and create its graphical interpretation.
PL
Wstęp i cel: W pracy pokazano algorytmy analityczny i numeryczny rozwiązywania równań różniczkowych liniowych niejednorodnych pierwszego rzędu o zmiennych współczynnikach. Celem pracy jest pokazanie algorytmu rozwiązywania równań zarówno sposobem analitycznym jak i numerycznym. Ponadto również dodatkowym celem jest pokazanie algorytmów numerycznych oraz interpretacji graficznej rozwiązań. Materiał i metody: Wybrane równania zaczerpnięto z literatury przedmiotu. W rozwiązaniach równań zastosowano metodę wariacji stałej. Wyniki: W pracy opracowano wybrane równania różniczkowe liniowe niejednorodne pierwszego rzędu o zmiennych współczynnikach zawierających funkcje wykładnicze, logarytmiczne, trygonometryczne i arcus. Wniosek: Stosując metodę uzmienniania stałej jest możliwe rozwiązywanie równań różniczkowych liniowych niejednorodnych pierwszego rzędu o zmiennych współczynnikach. Wykorzystując program Mathematica można szybko uzyskać rozwiązanie oraz sporządzić jego interpretację graficzną.
6
Modern Taylor series method in numerical integration
EN
The paper deals with extremely exact, stable, and fast numerical solutions of systems of differential equations. It also involves solutions of problems that can be reduced to solving a system of differential equations. The approach is based on an original mathematical method, which uses the Taylor series method for solving differential equations in a non-traditional way. Even though this method is not much preferred in the literature, experimental calculations have verified that the accuracy and stability of the Taylor series method exceed the currently used algorithms for numerically solving differential equations. The Modern Taylor Series Method (MTSM) is based on a recurrent calculation of the Taylor series terms for each time interval. Thus, the complicated calculation of higher order derivatives (much criticised in the literature) need not be performed but rather the value of each Taylor series term is numerically calculated. An important part of the method is an automatic integration order setting, i.e. using as many Taylor series terms as the defined accuracy requires. The aim of our research is to propose the extremely exact, stable, and fast numerical solver for modelling technical initial value problems that offers wide applications in many engineering areas including modelling of electrical circuits, mechanics of rigid bodies, control loop feedback (controllers), etc.
CS
Clánek se zabývá presným, stabilním a rychlým rešením soustav diferenciálních rovnic. Soustavou diferenciálních rovnic lze reprezentovat velké množství reálných problému. Numerické rešení je založeno na unikátní numerické metode, která netradicne využívá Taylorovu radu. I presto, že tato metoda není v literature príliš preferována, experimentální výpocty potvrdily, že presnost a stabilita této metody presahuje aktuálne používané numerické algoritmy pro numerické rešení diferenciálních rovnic. Moderní metoda Taylorovy rady je založena na rekurentním výpoctu clenu Taylorovy rady v každém casovém intervalu. Derivace vyšších rádu nejsou pro výpocet prímo využity, derivace jsou zahrnuty do clenu Taylorovy rady, které se pocítají rekurentne numericky. Duležitou vlastností metody je automatická volba rádu metody v závislosti na velikosti integracního kroku, tzn. je využito tolik clenu Taylorovy rady, kolik vyžaduje zadaná presnost výpoctu. Cílem výzkumu je navrhnout velmi presný, stabilní a rychlý nástroj pro modelování technických pocátecních problému využitých v praxi pri modelování elektrických obvodu, mechaniky tuhých teles, problematiky zpetnovazebního rízení a další.
EN
The paper presents the method of solving some problems belonging to the area of the calculus of variations, that is the problems of searching for the selected types of functionals which can be transformed to some, nonlinear in general, ordinary differential equations or systems of such equations. The obtained equations are solved on the basis of the Taylor differential transformation.
8
EN
Introduction and aim: The paper presents the analytical and numerical algorithm of solving linear nonhomogeneous equations of the first order with constant coefficients. The aim of the work is to show the algorithms for solving equations both analytically and numerically. The additional aim is to show numerical algorithms and graphical interpretation of solutions. Material and methods: For selected equations, from the subject literature, constant variation method has been presented. Results: The paper presents the selected linear non-homogeneous equations of the first order with constant coefficients containing exponential, polynomial and trigonometric functions. Conclusion: Taking into account the constant variation method it is possible to solve the first order linear non-homogeneous differential equations. However, using the Mathematica program for numerical solution, you can quickly get a solution and create a graphical interpretation of solutions.
PL
Wstęp i cel: W pracy pokazano algorytmy analityczny i numeryczny rozwiązywania równań różniczkowych liniowych niejednorodnych pierwszego rzędu o stałych współczynnikach. Celem pracy jest pokazanie algorytmu rozwiązywania równań zarówno sposobem analitycznym jak i numerycznych. Ponadto również dodatkowym celem jest pokazanie algorytmów numerycznych oraz interpretacji graficznej rozwiązań. Materiał i metody: Dla wybranych równań, z literatury przedmiotu, zastosowano metodę wariacji stałej. Wyniki: W pracy opracowano wybrane równania różniczkowe liniowe niejednorodne pierwszego rzędu o stałych współczynnikach zawierających funkcje wykładnicze, wielomianowe i trygonometryczne. Wniosek: Stosując metodę uzmienniania stałej jest możliwe rozwiązywanie równań różniczkowych liniowych niejednorodnych pierwszego rzędu o stałych współczynnikach. Natomiast wykorzystując do numerycznego rozwiązywania program Mathematica można szybko uzyskać rozwiązanie oraz sporządzić interpretację graficzną rozwiązań.
9
EN
Introduction and aim: The paper presents the analytical and numerical algorithm of solving linear nonhomogeneous equations of the second order with constant coefficients. The aim of the work is to show the algorithms for solving equations both analytically and numerically. The additional aim is to show numerical algorithms and graphical interpretation of solutions. Material and methods: For selected equations, from the subject literature, constant variation method has been presented. Results: The paper presents the selected linear non-homogeneous equations of the second order with constant coefficients containing exponential, polynomial and trigonometric functions. Conclusion: Taking into account the constant variation method it is possible to solve the second order linear non-homogeneous differential equations. However, using the Mathematica program for numerical solution, you can quickly get a solution and create a graphical interpretation of solutions.
PL
Wstęp i cel: W pracy pokazano algorytmy analityczny i numeryczny rozwiązywania równań różniczkowych liniowych niejednorodnych drugiego rzędu o stałych współczynnikach. Celem pracy jest pokazanie algorytmu rozwiązywania równań zarówno sposobem analitycznym jak i numerycznych. Ponadto również dodatkowym celem jest pokazanie algorytmów numerycznych oraz interpretacji graficznej rozwiązań. Materiał i metody: Dla wybranych równań, z literatury przedmiotu, zastosowano metodę wariacji stałej. Wyniki: W pracy opracowano wybrane równania różniczkowe liniowe niejednorodne drugiego rzędu o stałych współczynnikach zawierających funkcje wykładnicze, wielomianowe i trygonometryczne. Wniosek: Stosując metodę uzmienniania stałej jest możliwe rozwiązywanie równań różniczkowych liniowych niejednorodnych drugiego rzędu o stałych współczynnikach. Natomiast wykorzystując do numerycznego rozwiązywania program Mathematica można szybko uzyskać rozwiązanie oraz sporządzić interpretację graficzną rozwiązań.
10
The RC Circuit Described by Local Fractional Differential Equations
EN
A non-differentiable resistor-capacitor circuit comprised of the capacitor and resistor in the fractal-time domain is first proposed in this article. The solution behavior of the corresponding local fractional ordinary differential equation is presented for the Mittag-Leffler decay defined on Cantor sets. The obtained results reveal the sufficiency of the local fractional calculus in the analysis of the fractal electrical systems.
EN
The subject of this paper is an analysis of the publications of Stanisław Kępiński in the field of ordinary and partial differential equations. In particular we present part I and part II of the monograph (textbook) of Stanisław Kępiński on the ordinary and partial differential equations.
PL
Artykuł poświęcony jest prezentacji publikacji Stanisława Kępińskiego w dziedzinie zwyczajnych i cząstkowych równań różniczkowych. W pracy prezentujemy zwłaszcza dwuczęściową monografię (podręcznik) z równań różniczkowych zwyczajnych i cząstkowych.
EN
The R package bvpSolve for the numerical solution of Boundary Value Problems (BVPs) is presented. This package is free software which is distributed under the GNU General Public License, as part of the R open source software project. It includes some well known codes to solve boundary value problems of ordinary differential equations (ODEs) and differential algebraic equations (DAEs). In addition to the packages already available for solving initial value problems, the new package now allows non expert users to efficiently solve boundary value problems in the problem solving environment R.
EN
The paper discusses a method of auxiliary controlled models and the application of this method to solving problems of dynamical reconstruction of an unknown coordinate in a nonlinear system of differential equations. The solving algorithm, which is stable with respect to informational noises and computational errors, is presented.
EN
The paper contains some scientific information on Władysław Zajączkowski (1837–1898) and on his first Polish monograph about ordinary and partial differential equations. Moreover, the aim of this paper is a presentation of selected scientific results of Polish mathematicians publishing in the nineteenth century in the field of ordinary and partial differential equations. Some more details about the publications on differential equations in the 19th century written by Polish mathematicians can be found in [3‒9].
PL
W artykule zawarto pewne informacje naukowe o Władysławie Zajączkowskim i jego pierwszej polskiej monografii z równań różniczkowych zwyczajnych i cząstkowych. Ponadto przedmiotem pracy jest prezentacja wybranych rezultatów naukowych matematyków polskich publikujących w drugiej połowie dziewiętnastego wieku w dziedzinie równań różniczkowych zwyczajnych i cząstkowych. Pewne szczegółowe informacje o publikacjach z równań różniczkowych w dziewiętnastym wieku napisanych przez matematyków polskich można znaleźć w [3‒9].
EN
Parallel algorithm for solving systems of ordinary differential equations (ODEs) for Nvidia CUDA technology has been developed. This algorithm is based on concept of dividing systems of equations into individual equations or groups of equations which then are solved by separate threads. This article demonstrates initial results and analysis of working time of the algorithm in few examples of its application.
EN
In the paper we propose the interval multistep predictor-corrector methods of Adams type for solving the initial value problem (IVP) for ordinary differential equations (ODEs). These methods are based on the explicit interval methods of Adams-Bashforth type and the implicit interval methods of Adams-Moulton type. The interval methods considered belong to a class of algorithms that allow to obtain the guaranteed result, i.e. the interval solution that contain the exact solution of the problem.
PL
W pracy zaproponowane zostały przedziałowe metody wielokrokowe predyktor-korektor typu Adamsa rozwiązywania zagadnienia początkowego dla równań różniczkowych zwyczajnych. Metody te oparte są na jawnych przedziałowych metodach typu Adamsa-Bashfortha oraz niejawnych przedziałowych metodach typu Adamsa-Moultona. Metody przedziałowe należą do klasy algorytmów, które pozwalają otrzymać rozwiązanie danego problemu w postaci przedziału-rozwiązania, który zawiera w sobie rozwiązanie dokładne.
17
EN
In the paper we compare the explicit and implicit interval multistep methods of Adams type on some dynamical systems. The methods considered can be used for solving the initial value problem (IVP) for ordinary differential equations (ODEs). As a results we obtain the interval solution that include the exact solution of the IVP. The interval methods are examined on efficiency and numerical precision of the results.
PL
W pracy porównane zostały jawne i niejawne przedziałowe metody typu Adamsa na przykładzie wybranych układów dynamicznych. Rozważane metody mogą być wykorzystane do rozwiązywania zagadnienia początkowego dla równań różniczkowych zwyczajnych. W wyniku zastosowania wspomnianych metod otrzymujemy przedział rozwiązanie, które zawiera w sobie rozwiązanie dokładne danego zagadnienia początkowego. Metody przedziałowe zostały zbadane ze względu na efektywność ich działania oraz dokładność otrzymanego rozwiązania.
18
EN
The analysis of transient states in asynchronous slip-ring motor with the application of the parallel method is presented in the paper. Transient states are described by a system of non-linear ordinary differential equations. Solving systems of such equations is a sequential process. The proposed parallel method converts sequential computations into intensively parallel ones. The general idea of this method is based on decomposition of the integration interval into sub-intervals. Computations in sub-intervals are done based on initial conditions determined on the basis of an approximation of the convergence graph by the exponential function.
PL
W artykule przedstawiono zastosowanie oryginalnej metody równoległej analizy stanów nieustalonych do badania dynamiki modelu silnika asynchronicznego pierścieniowego. Metoda ta przeznaczona jest do analizy stanów nieustalonych występujących w obwodach elektrycznych w przypadku, gdy stan nieustalony opisany jest układem równań różniczkowych zwyczajnych, liniowych lub nieliniowych (równaniem stanu). Ogólna idea metody opiera się na dekompozycji przedziału całkowania (t0, tN) na podprzedziały (rys. 2). Obliczenia zmiennych stanu w poszczególnych podprzedziałach wykonywane są równolegle przy zastosowaniu jednej ze znanych sekwencyjnych, jednokrokowych metod numerycznych rozwiązywania układów równań różniczkowych zwyczajnych. Wykonanie równolegle obliczeń wymaga znajomości wartości zmiennych stanu na początku każdego podprzedziału (warunków początkowych). W chwili t0 wartości te znane są z założenia. W pozostałych podprzedziałach wartości zmiennych stanu wyznaczane są na podstawie przybliżenia wykresu zbieżności rozwiązania sekwencyjnego funkcją wykładniczą (3). Algorytm metody zaimplementowany został w strategii "Master-Slave" (rys. 1). Proces master wyznacza sekwencyjnie wartości zmiennych stanu na początku podprzedziałów i przesyła je do procesów slave. Wszystkie procesy (master i slave) wykonują równolegle obliczenia wartości zmiennych stanu w odpowiednich podprzedziałach przedziału całkowania. Po zakończeniu obliczeń proces master odbiera wyniki obliczeń od procesów slave i zapisuje rozwiązanie końcowe. Jako przykład zastosowania powyższej metody przedstawiona została analiza dynamiki modelu silnika asynchronicznego pierścieniowego. Stan nieustalony w silniku opisany jest układem pięciu nieliniowych równań różniczkowych zwyczajnych (5). Obliczenia przeprowadzone zostały przy zastosowaniu systemu klaster składającego się z 6 stacji roboczych. Podczas obliczeń otrzymano dobre przybliżenie wartości zmiennych stanu na początku każdego podprzedziału, co zapewniło dobrą dokładność rozwiązania końcowego.
EN
The problem of reconstruction of unknown characteristics of a nonlinear system is considered. Solution algorithms stable with respect to the informational noise and computational errors are specified. These algorithms are based on the method of auxiliary positionally controlled models.
20
Verified solution method for population epidemiology models with uncertainty
EN
Epidemiological models can be used to study the impact of an infection within a population. These models often involve parameters that are not known with certainty. Using a method for verified solution of nonlinear dynamic models, we can bound the disease trajectories that are possible for given bounds on the uncertain parameters. The method is based on the use of an interval Taylor series to represent dependence on time and the use of Taylor models to represent dependence on uncertain parameters and/or initial conditions. The use of this method in epidemiology is demonstrated using the SIRS model, and other variations of Kermack-McKendrick models, including the case of time-dependent transmission.
Strona / 2
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.