A new analytical algorithm for uncertain fractional differential equations in the fuzzy conformable sense
Creators
- 1. Al-Balqa Applied University
- 2. Zarqa University
Description
This paper aims to explore and examine a fractional differential equation in the fuzzy conformable derivative sense. To achieve this goal, a novel analytical algorithm is formulated based on the Laplace-residual power series method to solve the fuzzy conformable fractional differential equations. The methodology being used to discover the fuzzy solutions depends on converting the desired equations into two fractional crisp systems expressed in $ \wp $-cut form. The main objective of our algorithm is to transform the systems into fuzzy conformable Laplace space. The transformation simplifies the system by reducing its order and turning it into an easy-to-solve algorithmic equation. The solutions of three important applications are provided in a fuzzy convergent conformable fractional series. Both the theoretical and numerical implications of the fuzzy conformable concept are explored about the consequential outcomes. The convergence analysis and theorems of the developed algorithm are also studied and analyzed in this regard. Additionally, this article showcases a selection of results through the use of both two-dimensional and three-dimensional graphs. Ultimately, the findings of this study underscore the efficacy, speed, and ease of the Laplace-residual power series algorithm in finding solutions for uncertain models that arise in various physical phenomena.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تهدف هذه الورقة إلى استكشاف ودراسة معادلة تفاضلية كسرية بالمعنى المشتق المتوافق الغامض. لتحقيق هذا الهدف، تتم صياغة خوارزمية تحليلية جديدة بناءً على طريقة سلسلة الطاقة المتبقية لابلاس لحل المعادلات التفاضلية الكسرية المطابقة الغامضة. تعتمد المنهجية المستخدمة لاكتشاف الحلول الغامضة على تحويل المعادلات المطلوبة إلى نظامين هشّين كسورًا معبرًا عنه في شكل قطع $\wp $. الهدف الرئيسي من خوارزميتنا هو تحويل الأنظمة إلى مساحة لابلاس متوافقة غامضة. يبسط التحويل النظام عن طريق تقليل ترتيبها وتحويلها إلى معادلة خوارزمية سهلة الحل. يتم توفير حلول ثلاثة تطبيقات مهمة في سلسلة كسور متوافقة متقاربة غامضة. يتم استكشاف كل من الآثار النظرية والعددية للمفهوم المطابق الغامض حول النتائج التبعية. كما يتم دراسة وتحليل تحليل التقارب ونظريات الخوارزمية المطورة في هذا الصدد. بالإضافة إلى ذلك، تعرض هذه المقالة مجموعة مختارة من النتائج من خلال استخدام كل من الرسوم البيانية ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد. في نهاية المطاف، تؤكد نتائج هذه الدراسة على فعالية وسرعة وسهولة خوارزمية سلسلة الطاقة المتبقية لابلاس في إيجاد حلول للنماذج غير المؤكدة التي تنشأ في مختلف الظواهر الفيزيائية.Translated Description (French)
Cet article vise à explorer et à examiner une équation différentielle fractionnaire au sens de dérivée conformable floue. Pour atteindre cet objectif, un nouvel algorithme analytique est formulé sur la base de la méthode de la série de puissance résiduelle de Laplace pour résoudre les équations différentielles fractionnaires conformables floues. La méthodologie utilisée pour découvrir les solutions floues dépend de la conversion des équations souhaitées en deux systèmes de crisp fractionnaires exprimés sous forme $ \wp $-cut. L'objectif principal de notre algorithme est de transformer les systèmes en espace de Laplace conformable flou. La transformation simplifie le système en réduisant son ordre et en le transformant en une équation algorithmique facile à résoudre. Les solutions de trois applications importantes sont fournies dans une série fractionnaire conforme convergente floue. Les implications théoriques et numériques du concept conformable flou sont explorées sur les résultats conséquents. L'analyse de convergence et les théorèmes de l'algorithme développé sont également étudiés et analysés à cet égard. En outre, cet article présente une sélection de résultats à l'aide de graphiques bidimensionnels et tridimensionnels. En fin de compte, les résultats de cette étude soulignent l'efficacité, la rapidité et la facilité de l'algorithme de la série de puissance résiduelle de Laplace pour trouver des solutions aux modèles incertains qui surviennent dans divers phénomènes physiques.
Translated Description (Spanish)
Este artículo tiene como objetivo explorar y examinar una ecuación diferencial fraccionaria en el sentido de derivada conformable difusa. Para lograr este objetivo, se formula un nuevo algoritmo analítico basado en el método de series de potencias residuales de Laplace para resolver las ecuaciones diferenciales fraccionarias conformables difusas. La metodología que se utiliza para descubrir las soluciones difusas depende de convertir las ecuaciones deseadas en dos sistemas nítidos fraccionarios expresados en forma de $ \wp $ -cut. El objetivo principal de nuestro algoritmo es transformar los sistemas en un espacio de Laplace difuso y conforme. La transformación simplifica el sistema al reducir su orden y convertirlo en una ecuación algorítmica fácil de resolver. Las soluciones de tres aplicaciones importantes se proporcionan en una serie fraccionaria conformable convergente difusa. Se exploran las implicaciones teóricas y numéricas del concepto de conformable difuso sobre los resultados consecuentes. También se estudian y analizan al respecto el análisis de convergencia y los teoremas del algoritmo desarrollado. Además, este artículo muestra una selección de resultados mediante el uso de gráficos bidimensionales y tridimensionales. En última instancia, los hallazgos de este estudio subrayan la eficacia, velocidad y facilidad del algoritmo de series de potencias residuales de Laplace para encontrar soluciones para modelos inciertos que surgen en diversos fenómenos físicos.
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- خوارزمية تحليلية جديدة للمعادلات التفاضلية الكسرية غير المؤكدة بالمعنى المتوافق الغامض
- Translated title (French)
- Un nouvel algorithme analytique pour les équations différentielles fractionnaires incertaines au sens conforme flou
- Translated title (Spanish)
- Un nuevo algoritmo analítico para ecuaciones diferenciales fraccionarias inciertas en el sentido conformable difuso
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4392665312
- DOI
- 10.3934/math.2024472
            
              References
            
          
        - https://openalex.org/W1963563302
- https://openalex.org/W1965955764
- https://openalex.org/W1999080212
- https://openalex.org/W2009342598
- https://openalex.org/W2026093306
- https://openalex.org/W2040987249
- https://openalex.org/W2056258420
- https://openalex.org/W2063067239
- https://openalex.org/W2073615442
- https://openalex.org/W2084568227
- https://openalex.org/W2092781598
- https://openalex.org/W2514813540
- https://openalex.org/W2519963607
- https://openalex.org/W2792204853
- https://openalex.org/W2804008429
- https://openalex.org/W2900600863
- https://openalex.org/W2985379440
- https://openalex.org/W3001553400
- https://openalex.org/W3034548093
- https://openalex.org/W3115368248
- https://openalex.org/W3129949328
- https://openalex.org/W3130048950
- https://openalex.org/W3141151796
- https://openalex.org/W3169898071
- https://openalex.org/W4200433985
- https://openalex.org/W4205132033
- https://openalex.org/W4211007335
- https://openalex.org/W4220683253
- https://openalex.org/W4283453085
- https://openalex.org/W4287982302
- https://openalex.org/W4291825037
- https://openalex.org/W4293390615
- https://openalex.org/W4296546690
- https://openalex.org/W4297523283
- https://openalex.org/W4297910216
- https://openalex.org/W4306290994
- https://openalex.org/W4309468421
- https://openalex.org/W4309916329
- https://openalex.org/W4313175462
- https://openalex.org/W4313498356
- https://openalex.org/W4317623163
- https://openalex.org/W4318473662
- https://openalex.org/W4318993306
- https://openalex.org/W4321793153
- https://openalex.org/W4362580716
- https://openalex.org/W4366090181
- https://openalex.org/W4367556754
- https://openalex.org/W4386909649
- https://openalex.org/W4388099686