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
Nasir, H. M., Author
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