Sobre la propiedad de autonomía lineal para simetrías de ecuaciones y sistemas diferenciales fraccionarios
Autores: Lukashchuk, Stanislav Yu.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Simetrías de punto de mentira
Multidimensional
Ecuaciones diferenciales fraccionarias
Modelos temporales fraccionarios
Riemann-Liouville
Caputo
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Citaciones: Sin citaciones
Se estudia el problema de encontrar simetrías de puntos de Lie para una cierta clase de ecuaciones diferenciales parciales no lineales multidimensionales fraccionarias y sus sistemas. Se asume que las ecuaciones consideradas involucran derivadas fraccionarias con respecto a solo una variable independiente, y cada ecuación contiene una sola derivada fraccionaria. Los ejemplos más significativos de tales ecuaciones son modelos fraccionarios en el tiempo de procesos con memoria de tipo ley de potencia. Dos tipos diferentes de derivadas fraccionarias, a saber, Riemann-Liouville y Caputo, se utilizan en este estudio. Se demuestra que cualquier grupo de simetría de puntos de Lie admitido por ecuaciones o sistemas pertenecientes a la clase considerada consiste solo en simetrías de puntos linealmente autónomas. Se proporcionan representaciones para las coordenadas de los generadores de grupo infinitesimal correspondientes, así como ecuaciones determinantes simplificadas en forma explícita. Los resultados obtenidos facilitan significativamente la búsqueda de simetrías de puntos de Lie para ecuaciones diferenciales fraccionarias en el tiempo multidimensionales y sus sistemas. Tres ejemplos físicos ilustran este punto.
Descripción
Se estudia el problema de encontrar simetrías de puntos de Lie para una cierta clase de ecuaciones diferenciales parciales no lineales multidimensionales fraccionarias y sus sistemas. Se asume que las ecuaciones consideradas involucran derivadas fraccionarias con respecto a solo una variable independiente, y cada ecuación contiene una sola derivada fraccionaria. Los ejemplos más significativos de tales ecuaciones son modelos fraccionarios en el tiempo de procesos con memoria de tipo ley de potencia. Dos tipos diferentes de derivadas fraccionarias, a saber, Riemann-Liouville y Caputo, se utilizan en este estudio. Se demuestra que cualquier grupo de simetría de puntos de Lie admitido por ecuaciones o sistemas pertenecientes a la clase considerada consiste solo en simetrías de puntos linealmente autónomas. Se proporcionan representaciones para las coordenadas de los generadores de grupo infinitesimal correspondientes, así como ecuaciones determinantes simplificadas en forma explícita. Los resultados obtenidos facilitan significativamente la búsqueda de simetrías de puntos de Lie para ecuaciones diferenciales fraccionarias en el tiempo multidimensionales y sus sistemas. Tres ejemplos físicos ilustran este punto.