حل عددی معادلات انتگرال فازی ولترا-هامرشتاین غیرخطی تاخیری با استفاده از موجک‌های لژاندر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه کاشان

چکیده

در این مقاله، یک روش عددی بر مبنای موجک‌های لژاندر برای حل معادلات انتگرال فازی ولترا-هامرشتاین تأخیری غیرخطی ارائه می‌دهیم. مدل ریاضی یک مسئله همه‌گیری، حالت خاصی از این دسته از معادلات انتگرال فازی است و این موضوع اهمیت این معادلات را دوچندان می‌نماید. در این مقاله ﭘﺲ ﺍﺯ ﺑﻴﺎﻥ ﺗﻌﺎﺭﻳﻒ ﻣﻘﺪﻣﺎﺗﻲ ﻣﺮﺗﺒﻂ ﺑﺎ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﻓﺎﺯﻱ ﻭ ﻧﻴﺰ ﻭﻳﮋﮔﻲ‌ﻫﺎﻱ ﺍﻭﻟﻴﻪ ﻣﻮﺟﻚ‌های لژاندر، ﻓﺮﻡ ﭘﺎﺭﺍﻣﺘﺮﻱ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ انتگرال فازی ولترا-هامرشتاین تأخیری غیرخطی، ﻛﻪ ﺩﺭ ﻭﺍﻗﻊ ﺩﺳﺘﮕﺎﻫﻲ ﺍﺯ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻧﺘﮕﺮﺍﻝ ولترای تاخیری غیرﺧﻄﻲ ﺩﺭ ﺣﺎﻟﺖ ﻏﻴﺮﻓﺎﺯﻱ ﺍﺳﺖ ﺭﺍ ﻣﻌﺮﻓﻲ ﻣﻲ‌ﻧﻤﺎﻳﻴﻢ. سپس با استفاده از موجک‌های لژاندر به همراه روش هم‌مکانی و قاعده انتگرال‌گیری گاوس-لژاندر، معادله انتگرال را به یک دستگاه معادلات جبری تبدیل و آن را حل می‌کنیم. علاوه بر آن، آنالیز هم‌گرایی روش را مورد بررسی قرار می‌دهیم. دقت روش با چندین مثال عددی نشان داده می‌شود و نتایج حاصل با نتایج به دست آمده از روش موجک‌های برنولی و ‎-Bاسپلاین مقایسه می‌شود. این مقایسه‌ها دقت و کارآمدی روش ارائه شده را تایید می‌کنند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Numerical solution of nonlinear fuzzy Volterra-Hammerstein delay integral equations by using Legendre wavelets

نویسنده [English]

  • morteza Bisheh Niasar
چکیده [English]

This paper presents a numerical method for solving fuzzy delay nonlinear Volterra-Hammerstein integral equations using Legendre wavelets. The importance of this class of equations is highlighted by their application to modeling epidemic problems, which represent a special case. After introducing preliminary definitions related to fuzzy equations and the basic characteristics of Legendre wavelets, we present the parametric form of nonlinear fuzzy delay Volterra-Hammerstein integral equations, which are essentially a system of nonlinear delay integral equations in a non-fuzzy state. We then employ Legendre wavelets, the collocation method, and the Gauss-Legendre quadrature rule to transform the integral equation into a system of algebraic equations that can be solved. Furthermore, we provide a detailed convergence analysis of the proposed method. The accuracy of the method is demonstrated through several numerical examples, with results compared to those obtained using Bernoulli and B-spline wavelet methods. These comparisons confirm the accuracy and efficiency of the presented method.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Volterra-Hammerstein integral equation
  • Fuzzy delay integral equation
  • Collocation method
  • Gauss-Legendre quadrature rule, Epidemic problem