ارائه دو مدل برای تحلیل عددی جواب معادلات دیفرانسیل-انتگرال کسری و مقایسه آنها

در این مقاله، دو مدل برای تحلیل عددی جواب معادلات دیفرانسیل-انتگرال کسری ارائه می دهیم و سپس به مقایسه نتایج بکارگیری آنها بر روی مسائل متنوع می پردازیم. برای این منظور ابتدا ماتریس های عملیاتی چند جمله ای های ژاکوبی را بیان کرده و سپس هر مسئله را با دو روش حل می نماییم: روش ماتریس عملیاتی مشتق مرتبه کسری کاپوتو و روش ماتریس عملیاتی انتگرال مرتبه کسری ریمان-لیوویل. در هر دو روش با استفاده از تکنیک نقطه گذاری به یک دستگاه معادلات جبری خطی یا غیرخطی خواهیم رسید با کمک روش تکراری نیوتن حل می شوند. روش های ارائه شده روی چند مثال پیاده سازی شده است و نتایج عددی حاصل بیانگر کارایی بالای هر دو روش است. لازم به ذکر است که تمامی محاسبات با کمک نرم افزار متمتیکا انجام شده است. نتایج عددی نشان می دهد که برای معادله دیفرانسیلی که جواب آن بصورت چند جمله ای می باشد بهتر است از روش اول و در معادله غیر خطی که جواب آن بصورت تابع متعالی است بهتر است که روش دوم استفاده شود.