Modified Gerasimov –Caputo Formula

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

In this work, modified Gerasimov–Caputo formulas were obtained for the first time. The modified formulas take into account the value of the derivative of the function at zero with an order of one less than the order of the derivative under the sign of the Gerasimov–Caputo integral. Without taking into account the new term in the Gerasimov–Caputo formulas, it is not always possible to calculate the fractional derivative on any order interval and for any function. The paper also describes a simple numerical algorithm with the Gaussian quadrature formula, which allows one to calculate the fractional derivative with double precision. tables of fractional derivatives for the sine and cosine functions have been compiled. Moreover, the first half of the tables (in the interval of order (0,1)) and the second half of the tables (in the interval of order (1,2)) were obtained by programs using different algorithms. In the work, an absolute error in calculating the fractional derivative of 10–15 was achieved.

Sobre autores

N. Volosova

Bauman Moscow State Technical University

Autor responsável pela correspondência
Email: navalosova@yandex.ru
Post-graduate Student 2nd Baumanskaya St., 5-1, Moscow, 105005, Russia

K. Volosov

Russian University of Transport

Email: konstantinvolosov@yandex.ru
Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor Obraztsova St., 9-9, Moscow, GSP-4, 127994, Russia

A. Volosova

Russian University of Transport

Email: alya01@yandex.ru
Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Chief Analytical Department "Tramplin" LLC Obraztsova St., 9-9, Moscow, GSP-4, 127994, Russia

M. Karlov

Moscow University of Physics and Technology

Email: karlov@shade.msu.ru
Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor Institutskiy per., 9, Dolgoprudny, 141701, Moscow region, Russia

D. Pastukhov

Polotsk State University

Email: dmitrij.pastuhov@mail.ru
Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor Blokhin St., 29, Novopolotsk, Vitebsk Region, 211440, Republic of Belarus

Yu. Pastukhov

Polotsk State University

Email: pulsar1900@mail.ru
Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor Blokhin St., 29, Novopolotsk, Vitebsk Region, 211440, Republic of Belarus

Bibliografia

  1. Korchagina, A.N. (2014), "The use of fractional derivatives to solve problems in continuum mechanics", Proceedings of the Altai State University, no. 1–1(81), pp. 65-67. doi: 10.14258/izvasu(2014)1.1-14. EDN SECUCD.
  2. Nakhushev, A.M. (2003), "Fractional calculus and its application", M., FIZMATLIT, 272 p.
  3. Beshtokova, Z., Beshtokov, M.Kh. (2021), "Vstability and convergence of monotone difference schemes that approximate boundary value problems for an integro-differential equation with a time-fractional derivative and the Bessel operator / Z.V. Beshtokova", Differential equations and control processes, no. 3, pp. 26-50. EDN GMBWPR.
  4. Beshtokov, M.Kh. (2020), "Boundary value problems for the loaded modified fractional order moisture transfer equation with the Bessel operator and difference methods for their solution", Bulletin of the Udmurt University. Mathematics. Mechanics. Computer Science, vol. 30, no. 2, pp. 158-175. doi: 10.35634/vm200202. EDN HMCSFN.
  5. Alieva, S., Mansimov, K.B. (2023), "Toptima-lity condition of the type of Pontryagin's maximum principle in the problem of controlling linear difference equations of fractional order". Bulletin of Perm University. Mathematics. Mechanics. Computer Science, no. 4(63), pp. 5-11. doi: 10.17072/1993-0550-2023-4-5-11. EDN ACKUPX.
  6. Mansimov, K.B., Bakhmedova, Z.H. (2022), "An analogue of the Pontryagin maximum principle in the problem of optimal control of a system of differential equations with the Caputo fractional derivative and a multipoint quality criterion", Bulletin of Perm University. Mathematics. Mechanics. Computer Science, no. 3(58), pp. 5-10. doi: 10.17072/1993-0550-2022-3-5-10. EDN THSSNA.
  7. Faddeev, D.K. (1984), "Lectures on algebra: Textbook for universities", M., Science, Fizmatlit, 416 p.
  8. Bakhvalov, N.S., Lapin, A.V., Chizhonkov, E.V. (2010), "Numerical methods in problems and exercises", M., BINOM, knowledge laboratory, 240 p.
  9. Pastukhov, D.F., Pastukhov, Y.F., Volosova, N.K., Volosov, K.A., Volosova, A.K. (2020), "Calculation of production of the debrief order with hign accuracy", Novopolotsk, PGU, 21 p. URL: hhtps://elib.psu.by/handle/123456789 /25335.
  10. Gerber, A.D. (2021), "Description of the algorithm for approximate calculation of an improper integral that determines the values of the fractional derivative", Mathematics and natural sciences. theory and practice: Interuniversity collection of scientific papers, Yaroslavl, Yaroslavl State Technical University, vol. 16, pp. 22-31. EDN CYCCAJ.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML


Creative Commons License
Este artigo é disponível sob a Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».