Document

Analysis of fractional linear multi-step methods of order four from super-convergence.

Identifier
DOI: https://doi.org/10.53539/squjs.vol28iss2pp44-55
Source
Sultan Qaboos University Journal for Science. v. 28, no. 2, p. 44-55
Contributors
Other titles
تحليل طرق كسرية خطية متعددة الخطوات ذات الرتبة الرابعة من التقارب الفائق.
Country
Oman.
City
Muscat.
Publisher
College of Science, Sultan Qaboos University.
Gregorian
2023-11-21
Language
English
English abstract
We analyze two implicit fractional linear multi-step methods of order four for solving fractional initial value problems. The methods are derived from the Grunwald-Letnikov approximation of fractional derivative at a non-integer shift point with super-convergence. The weight coefficients of the methods are computed from fundamental G unwald weights, making them computationally efficient when compared with other known methods of order four. We also show that the stability regions are larger than that of the fractional Adams-Moulton and fractional backward difference formula methods. We present numerical results and illustrations to verify that the theoretical results obtained are indeed satisfied.
ISSN
2414-536X
Arabic abstract
قمنا بتحليل طريقتين ضمنيتين خطيتين كسريتين متعددتي الخطوات من الدرجة الرابعة لحل مسائل القيمة الأولية الكسرية. يتم اشتقاق الطرق من تقريب Grunwald-Letnikov للمشتق الكسري عند نقطة تحول غير صحيحة مع تقارب فائق. يتم حساب معاملات الوزن الخاصة بالطرق من أوزان G الأساسية، مما يجعلها فعالة حسابيًا عند مقارنتها بالطرق المعروفة الأخرى من الدرجة الرابعة. نظهر أيضًا أن مناطق الاستقرار أكبر من تلك الموجودة في طرق صيغة آدامز-مولتون الكسرية وطرق صيغة الفرق الخلفي الكسري. نقدم النتائج العددية والرسوم التوضيحية للتحقق من أن النتائج النظرية التي تم الحصول عليها مرضية بالفعل.
Category
Journal articles

Same Subject

Journal articles
6
0
Nasir, Haniffa M.
College of Science, Sultan Qaboos University.
2018-05-06