ON A TOPOLOGICAL STRUCTURE OF A SOLUTION SET TO A CAUCHY PROBLEM FOR FRACTIONAL DIFFERENTIAL INCLUSIONS WITH A UPPER SEMICONTINUOUS RIGHT-HAND SIDE

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In this paper, we study the topological structure of a solution set to the Cauchy problem for semilinear differential inclusions of fractional order α ∈ (1, 2) in Banach spaces. It is assumed that the linear part of the inclusions is a linear closed operator generating a strongly continuous and uniformly bounded family of cosine operator functions. The nonlinear part is represented by a upper semicontinuous multivalued operator of Caratheodory type. It is established that the set of solutions to the problem is an Rδ-set.

About the authors

G. G. Petrosyan

Voronezh State Pedagogical University

Email: garikpetrosyan@yandex.ru
Voronezh, Russia

References

  1. Kilbas A.A., Srivastava H.M., Trujillo J.J. Theory and applications of fractional differential equations. Amsterdam: Elsevier Science B.V., North-Holland Mathematics Studies, 2006.
  2. Podlubny I. Fractional differential equations. San Diego: Academic Press, 1999.
  3. Обуховский В.В., Петросян Г.Г., Сорока М.С. О начальной задаче для невыпуклозначных дифференциальных включений дробного порядка в банаховом пространстве // Математические заметки. 2024. Т. 115. № 3. 392–407.
  4. Петросян Г.Г. О краевой задаче для класса дифференциальных уравнений дробного порядка типа Ланжевена в банаховом пространстве // Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. 2022. Т. 32. № 3. 415–432.
  5. Benedetti I., Obukhovskii V., Taddei V. On generalized boundary value problems for a class of fractional differential inclusions // Fract. Calc. Appl. Anal. 2017. V. 20. 1424–1446.
  6. Гомоюнов М.И. К теории дифференциальных включений с дробными производными Капуто // Дифференциальные уравнения. 2020. Т. 56. № 11. 1419–1432.
  7. Ke T.D., Obukhovskii V., Wong N.C., Yao J.C. On a class of fractional order differential inclusions with infinite delays // Applicable Anal. 2013. V. 92. 115–137.
  8. Kamenskii M.I., Obukhoskii V.V., Petrosyan G.G., Yao J.C. Boundary value problems for semilinear differential inclusions of fractional order in a Banach space // Applicable Analysis. 2017. V. 97. № 4. 571–591.
  9. Aronszajn N. Le correspondant topologique de l’unicite dans la theorie des equations differentielles // Annals of mathematics, second series. 1942. V. 43. № 4. 730–738. [in French]
  10. Go´rniewicz L. On the solution sets of differential inclusions // J. Math. Anal. and Appl. 1986. V. 113. № 1. 235–244.
  11. Филиппов В.В. О теореме Ароншайна // Дифференциальные уравнения. 1997. Т. 33. № 1. 75–79.
  12. Go´rniewicz L. Topological Fixed Point Theory of Multivalued Mappings, Second edition. Topological Fixed Point Theory and Its Applications. Dordrecht: Springer, 2006.
  13. Djebali S., Go´rniewicz L., Ouahab A. Solution Sets for Differential Equations and Inclusions. De Gruyter Series in Nonlinear Analysis and Applications, 18. Berlin: Walter de Gruyter, 2013.
  14. Kamenskii M., Obukhovskii V., Zecca P. Condensing Multivalued Maps and Semilinear Differential Inclusions in Banach Spaces. Berlin–New-York: Walter de Gruyter, 2001.
  15. Kamenskii M.I., Obukhoskii V.V., Petrosyan G.G. A continuous dependence of a solution set for fractional differential inclusions of an order q ∈ (1, 2) on parameters and initial data // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2023. V. 44. № 8. 3331–3342.
  16. Sova M. Cosine operator functions. Rozprawy Mat. 49, 1966.
  17. Борисович Ю.Г., Гельман Б.Д., Мышкис А.Д., Обуховский В.В. Введение в теорию многоначных отображений и дифференциальных включений. М.: Книжный дом „Либроком“, 2011.
  18. Hyman D.H. On decreasing sequences of compact absolute retracts // Fund. Math. 1969. V. 64. 91–97.
  19. Zhou Y., Jiao F. Existence of mild solutions for fractional neutral evolution equations // Comput. Math. Appl. 2010. V. 59. 1063–1077.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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».