ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

حلول تامة ذات موجة منعزلة لمعادلة Fitzhug-Nagumo المعممة ذات الأمثال الثابتة باستخدام طريقة الدالة الأسية

Exact Solitary Wave Solutions to Generalized Fitzhug-Nagumo Equation with Constant Coefficients by Using Exp-function Method

1326   0   11   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2014
  مجال البحث رياضيات
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يهدف هذا البحث إلى إيجاد حلول تامة ذات موجة منعزلة لمعادلة Fitzhugh-Nagumo المعممة ذات الأمثال الثابتة، باستخدام طريقة الدالة الأسية، حيث تم تمثيل أحد هذه الحلول بيانياً. وتبين النتائج التي حصلنا عليها، بمساعدة برامج الحسابات الرياضية مثل Maple وMathematica، أن هذه الطريقة بسيطة ومباشرة وفعالة جداً لحل هذا النوع من المعادلات التفاضلية الجزئية غير الخطية، ولا تتطلب معرفة رياضية متقدمة، ولذلك فهي مناسبة للباحثين العلميين والمهندسين.


ملخص البحث
يهدف هذا البحث إلى إيجاد حلول تامة ذات موجة منعزلة لمعادلة Fitzhugh-Nagumo المعممة ذات الأمثال الثابتة باستخدام طريقة الدالة الأسية. تم تمثيل أحد هذه الحلول بيانياً، وأظهرت النتائج التي تم الحصول عليها بمساعدة برامج الحسابات الرياضية مثل Maple و Mathematica أن هذه الطريقة بسيطة ومباشرة وفعالة جداً لحل هذا النوع من المعادلات التفاضلية الجزئية غير الخطية. لا تتطلب هذه الطريقة معرفة رياضية متقدمة، مما يجعلها مناسبة للباحثين العلميين والمهندسين. تتجلى أهمية البحث في تقديم حلول جديدة لمعادلة Fitzhugh-Nagumo المعممة، والتي تعتبر ذات أهمية كبيرة في مجالات الفيزياء الرياضية والكيمياء وعلم الأحياء. تعتمد الطريقة على فرضية أن حلول الموجة الجوالة يمكن تمثيلها باستخدام دالة أسية، ومن ثم تحويل المعادلة التفاضلية الجزئية إلى معادلة تفاضلية عادية غير خطية. تم الحصول على جملة من المعادلات الجبرية غير الخطية التي تم حلها باستخدام برامج حساب صيغية مثل Maple و Mathematica. تم التوصل إلى عدة حلول تامة ذات موجة منعزلة، وتمت مقارنة النتائج مع حلول سابقة لإثبات فعالية الطريقة المستخدمة. توصي الدراسة بحل هذه المعادلات بطرق أخرى ومقارنة النتائج ودراسة استقرار هذه الحلول.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: على الرغم من أن البحث يقدم حلولاً جديدة ومهمة لمعادلة Fitzhugh-Nagumo باستخدام طريقة الدالة الأسية، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، كان من الممكن تقديم تحليل أعمق لاستقرار الحلول المقدمة، حيث أن استقرار الحلول يعتبر جانباً مهماً في التطبيقات العملية. ثانياً، لم يتم مناقشة القيود المحتملة للطريقة المستخدمة بشكل كافٍ، مما يترك بعض التساؤلات حول مدى تطبيقية هذه الطريقة على أنواع أخرى من المعادلات التفاضلية غير الخطية. أخيراً، كان من الممكن توسيع نطاق الدراسة لتشمل مقارنة مع طرق أخرى لحل المعادلات التفاضلية الجزئية غير الخطية، مما يعزز من مصداقية النتائج ويقدم رؤية أوسع للباحثين في هذا المجال.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الأهمية العلمية لمعادلة Fitzhugh-Nagumo؟

    تعتبر معادلة Fitzhugh-Nagumo مهمة في الفيزياء الرياضية ولها تطبيقات في مجالات مثل انتشار اللهيب، النمو السكاني، الفسيولوجيا العصبية، والتفاعل الكيميائي ذاتي التحفيز.

  2. ما هي الطريقة المستخدمة في هذا البحث لحل معادلة Fitzhugh-Nagumo؟

    تم استخدام طريقة الدالة الأسية لحل معادلة Fitzhugh-Nagumo المعممة ذات الأمثال الثابتة.

  3. ما هي البرامج الحسابية التي تم استخدامها في هذا البحث؟

    تم استخدام برامج Maple و Mathematica في الحسابات الرياضية المتعلقة بهذا البحث.

  4. ما هي التوصيات التي قدمها الباحثون في نهاية الدراسة؟

    أوصى الباحثون بحل المعادلات بطرق أخرى ومقارنة النتائج ودراسة استقرار الحلول المقدمة.


المراجع المستخدمة
(DEBTNATH, L. Nonlinear Partial Diferential Equations for Scientist and Engineers (Birkhauser Boston, MA, 1997
(WAZWAZ, A.M. Partial Differential Equations: Methods and Applications (Balkema, Rotterdam, 2002
R. FITZHUGH, Impulse and physiological states in models of nerve membrane , Biophys. J. 1 (1961) 445–466
J.S. NAGUMO, S. ARIMOTO, S. YOSHIZAWA, An active pulse transmission line simulating nerve axon , Proc. IRE 50 (1962) 2061– 2071
S. ABBASBANDY, Soliton solutions for the Fitzhugh–Nagumo equation with the homotopy analysis method , Appl. Math. Model. 32 (2008) 2706–2714
قيم البحث

اقرأ أيضاً

لقد أوجدنا في هذه البحث مجموعة من الحلول التامة لمعادلة Fitzhugh-Nagumo المعمّمة ذات الأمثال الثابتة، باستخدام طريقة التكامل الأول، ووجدنا من خلال عملية إيجاد هذه الحلول أنّ هذه الطريقة فعّالة مع هذا النوع من المعادلات التفاضلية غير الخطية.
نقوم في هذا العمل بإيجاد حلول تامة ذات موجة جوالة (Traveling wave solutions)، لمعادلة Fitzhugh-Nagumo المعممة ذات الأمثال الثابتة الكيفية باستخدام طريقة تعويض موازنة التجانس مع معادلة ريكاتي التفاضلية العادية ذات الأمثال الثابتة. و تبين النتائج التي حصلنا عليها أنه كلما تغير الحل الخاص لمعادلة ريكاتي نحصل على حل جديد للمعادلة التفاضلية الجزئية المعطاة، كما يتبين أن هذه الطريقة بسيطة و فعالة لهذا النوع من المعادلات التفاضلية الجزئية غير الخطية، و يمكن أن تطبق على معادلات تفاضلية جزئية غير خطية أخرى و بخاصة التي تأتي من علوم الهندسة و الفيزياء الرياضية و مجالات علمية تطبيقية أخرى.
هَدُفَ هذا البحث إلى إيجاد حلول تامة صريحة ذات موجة منعزلة (soliton wave solutions)، لمعادلة زيلدوفيتش ذات الأمثال التابعة للزمن، باستخدام طريقة دالة الظل الزائدي بتحويل موجي لاخطي في الحالة العامة، و تبين النتائج التي حصلنا عليها أن الحلول التامة تت أثر بالطبيعة اللاخطية للموجة، كما يتبين أن هذه الطريقة فعالة و مناسبة لحل مثل هذا النوع من المعادلات التفاضلية الجزئية غير الخطية التي تعتبر نماذج لمسائل تطبيقية في الفيزياء و الكيمياء و النمو السكاني.
يهدف هذا البحث إلى ايجاد الشروط اللازمة لوجود حل ذو موجة منعزلة مظلمة لمعادلة فاخنينكو- باركس مع لا خطية قانون الطاقة ذات الأمثال التابعة للزمن باستخدام طريقة فرضية الحل الموجي. تم تحديد قيمة بارامتر لا خطية قانون الطاقة. أظهرت النتائج أن الطريقة الم ستخدمة فعالة للحصول على هذا النوع من الحلول للمعادلات التفاضلية الجزئية غير الخطية.
يقدم هذا البحث مقارنة بين بعض الحلول التقريبية لمعادلة الحمل تسختدم هذه الحلول نوعين من الطرائق العددية، الأول يستخدم بعض طرائق الفروق المنتهية، و هي طريقة كرانك نيكلسون و طريقة الفروق المنتهية الضمنية اللوغارتمية أما الآخر يستخدم إحدى طرائق العناصر المنتهية، و هي طريقة ب-سبلين التكعيبية ذات الفروق التربيعية المُعدلة باستخدام ثلاثة أشكال لدوال القاعدة.

الأسئلة المقترحة

التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا