变时间分数阶扩散方程的数值模拟

考虑变时间分数阶扩散方程。首先利用分段线性插值法结合对一阶时间导数的一个二阶近似离散Coimbra变时间分数阶导数,然后利用Richardson外推法改进精度,最后用数值例子来验证提出的数值方法,从而说明数值方法的有效性。     

分数阶微分差分方程的Matlab求解

基于Adams类型的预估-校正法,探讨数值求解分数阶微分方程的Matlab执行程序,并推广该方法以数值求解分数阶差分方程.     

一个时间分数阶扩散方程的源强识别反问题

对于一类带有多个点源的分数阶维扩散方程问题,应用有限差分法给出了一个数值求解格式,并在已知点源个数及其位置的前提下,应用最佳摄动量正则化算法对源强进行了数值反演,并讨论了扰动数据和微分阶数的不同选取对反演算法的影响.     

空间分数阶对流扩散方程混合问题的显式有限差分格式

本文考虑空间分数阶对流一扩散方程（即在一个标准对流一扩散方程中,用分数阶导数代替空间二阶导数）混合问题的数值解,采用积分方法（有限体积方法）构造出它们的显式有限差分格式,并证明它们的稳定性和收敛性,最后给出数值例子。     

空间分数阶微分方程混合问题的数值方法

考虑空间分数阶微分方程(即在一个标准的扩散-对流方程中,用分数阶导数代替空间二阶导数),给出了该分数阶微分方程的显式和隐式有限差分格式。并证明了显式格式条件稳定和条件收敛,而隐式格式则是无条件稳定和无条件收敛。     

两边空间分数阶反常扩散方程的一种有限差分解法

针对两边空间分数阶反常扩散方程的初边值问题提出了一种隐式差分格式。利用Gerschgorin定理得到了差分格式的稳定性,然后利用Lax等价定理证明了在相同条件下差分格式是收敛的,最后通过一个数值例子说明了所提出的差分格式是可靠和有效的。     

同伦摄动法在求解分数阶KdV-Burgers方程中的应用

本文利用同伦摄动法(HPM)求解关于时间分数阶KdV-Burgers方程,得到它的二阶近似解.利用Maple软件编程计算给出了不同分数阶值下的二阶数值解.结果表明:HPM方法求解微分方程近似解时具有精确度高、计算量小的优点,因而HPM方法对分数阶KdV-Burgers方程是有效的.     

二维变系数反应扩散方程的差分格式

研究了二维抛物型方程的差分格式,得出了一种对时间具有二阶精度、对空间具有四阶精度的紧交替方向差分格式,此种格式将常系数的情况推广到了含时间的变系数的情况．     

数字图像的分数阶微分增强

为了提高图像的纹理细节,提出了一种分数阶对比度增强算法。首先离散化分数阶微分方程得到分数阶微分数值计算方法,并将其推广到二维图像空间,构造了数字图像的分数阶微分增强运算规则和增强模板。实验表明该分数阶微分增强算法能比较明显地增强图像的纹理细节,增强后的图像清晰度显著提高。     

分数阶Cable方程的半离散问题的稳定性与误差分析

Cable方程是模拟神经元动力学最重要的方程之一,有关该方程的研究得到了越来越多的关注.最近的研究发现,用带有分数阶导数的Cable方程来模拟神经元的动力学行为效果更好.本文旨在考察时间分数阶Cable方程的初边值问题,构造了时间分数阶Cable方程的有限差分格式.对于时间半离散格式,我们证明了格式的稳定性,并给出了误差估计式.     

三维分数阶对流色散方程的数值解法

对一个在有限范围内含有变系数的三维分数阶对流色散方程进行对流项与扩散项施行不同的近似处理,从而构建一种交替方向的隐式Euler方法求解该方程,并探讨该方法的稳定性、相容性和收敛性,最后给出一个含有准确解的数值例子以验证该方法的有效性.     

分数阶Feller算子下的反常扩散方程

建立了Feller算予以下的空间分数阶反常扩散方程,给出分数阶扩散方程Canchy问题的求解定理,借助定理、Fourier变换及伽利略变换不变性得到问题的精确解,并当α→2即θ→0时,问题的解与相应经典整数阶扩散（对流-扩散）方程的解一致．     

高阶数值微分的积分方程方法

将高阶数值微分问题等价转化为第一类积分方程的求解问题,本文给出了高阶数值微分的积分方程方法.利用Lavrentiev正则化方法求解积分方程,我们分析了正则化解的稳定性,给出正则化参数的先验、后验选取策略及相应正则化解的误差估计.最后,通过数值算例说明了积分方程方法求解高阶数值微分问题的数值有效性.     

二维非定常对流扩散方程的高精度紧致半显式差分格

在已有文献的基础上,发展了一种求解二维非定常对流扩散方程的高精度紧致半显式差分格式,其截断误差为O（τ2 ＋h4）,该格式形式上是隐式,但实际上可以显式计算.利用Fourier分析法证明该格式是无条件稳定的.数值实验结果验证了该格式的精确性和可靠性.     

分数阶非线性时滞微分方程参数和阶的估计方法

分数阶非线性时滞微分方程具有广泛的应用,因而根据部分观测值估计方程的参数和阶有重要意义。首先通过预估-校正法求出方程组的预测值,结合部分观测值建立优化目标函数,再采用鸡群算法给出最优参数和阶的估计值。通过计算机模拟,验证了方法的有效性。     

分数阶脉冲微分方程的反周期边值问题

利用不动点定理得到一类分数阶脉冲微分方程的反周期边值问题解的存在性.