Условия всюду разрешимости для линейного функционально-дифференциального уравнения первого порядка
- Авторы: Бравый Е.И1
- Учреждения:
- Пермский национальный исследовательский политехнический университет
- Выпуск: № 3 (2024)
- Страницы: 38–52
- Раздел: Статьи
- URL: https://ered.pstu.ru/index.php/amcs/article/view/4490
- DOI: https://doi.org/10.15593/2499-9873/2024.3.03
- Цитировать
Аннотация
Рассматриваются линейные функционально-дифференциальные уравнения, которые могут служить основой для современного моделирования в различных областях науки, техники, экономики, в том числе при исследовании нейронных сетей и машинного обучения. Эти уравнения описывают широкий класс процессов, где скорость изменения некоторой величины зависит не только от значений в текущий момент времени, но и от значений в прошлом и будущем.Целью работы является получение точных условий на параметры уравнения, при выполнении которых уравнение имеет решение при любой суммируемой правой части, что отражает существование моделируемого объекта при разумно большом классе внешних воздействий.Показано, что для установления факта всюду разрешимости функционально- дифференциального уравнения первого порядка достаточно исследовать только три краевых задачи: периодическую краевую задачу, задачу Коши и задачу с краевым условием на правом конце.В терминах значений норм положительной и отрицательной частей функционального оператора получены необходимые и достаточные условия того, что линейное функционально-дифференциальное уравнение первого порядка является всюду разрешимым. Если эти условия на нормы не выполнены, то найдется такой оператор с данными нормами положительной и отрицательной частей, что уравнение не будет иметь решений при некоторых суммируемых правых частях.Разработанные методы исследования опираются на аппарат теории функционально-дифференциальных уравнений и могут быть применены для изучения других классов функциональных уравнений, в частности, для уравнений высших порядков.Полученные результаты могут быть использованы для анализа и моделирования различных динамических систем, где присутствуют запаздывания и (или) опережения. Эти запаздывания и опережения могут описываться наиболее общими функциональными операторами, включающими и положительную, и отрицательную части, что соответствует рассмотрению систем и с положительной, и с отрицательной обратной связью. Это позволяет более точно описывать и прогнозировать поведение таких систем.
Ключевые слова
нейтральное уравнение, запаздывание, экспоненциальная оценка, фундаментальное решение, функция Коши.
Полный текст
3Об авторах
Е. И Бравый
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Список литературы
- Азбелев, Н. В. Функционально-дифференциальные уравнения и их приложения / Н. В. Азбелев, В.П. Максимов, П. М. Симонов // Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. — 2009. — № 1. — С. 3–23.
- Россовский, Л. Е. Эллиптические функционально-дифференциальные уравнения со сжатием и растяжением аргументов неизвестной функции / Л. Е. Россовский // Соврем. мат. Фундам. направл. — 2014. — Т. 54. — С. 3–138.
- Corduneanu, C. Functional differential equations. Advances and applications / C. Corduneanu, Y. Li, M. Mahdavi. — Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2016. 368 p.
- Agarwal, R. P., Berezansky L., Braverman E., Domoshnitsky A. I. Nonoscillation theory of functional differential equations with applications / R. P. Agarwal, L. Berezansky, E. Braverman, A. I. Domoshnitsky. — Berlin: Springer, 2012. 520 p.
- Kolmanovskii, V. Introduction to the theory and applications of functional differential equations / V. Kolmanovskii, A. Myshkis. — Springer Science & Business Media, 2013.
- Zappala, E. Neural integro-differential equations / E. Zappala, A. Fonseca, A. H. Moberly, M. J. Higley, C. Abdallah, J. A. Cardin, D. van Dijk // Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence. — 2023. — V. 37, № 9. — P. 11104–11112.
- Максимов, В. П. О представлении решений линейного функционально-дифференциального уравнения / В. П. Максимов, Л. Ф. Рахматуллина // Дифференц. уравнения. — 1973. — Т. 9, № 6. — С. 1026–1036.
- Максимов, В. П. Линейное функционально-дифференциальное уравнение, разрешенное относительно производной / В. П. Максимов, Л. Ф. Рахматуллина // Дифференц. уравнения. — 1973. — Т. 9, № 12. — С. 2231–2240.
- Азбелев, Н. В. О линейном функционально-дифференциальном уравнении эволюционного типа / Н. В. Азбелев, Л. М. Березанский, Л. Ф. Рахматуллина // Дифференц. уравнения. — 1977. — Т. 13, № 11. — С. 1915–1925.
- Азбелев, Н. В. Функционально-дифференциальные уравнения / Н. В. Азбелев, Л. Ф. Рахматуллина // Дифференц. уравнения. — 1978. — Т. 14, № 5. — С. 771–797.
- Азбелев, Н. В. Методы современной теории линейных функционально-дифференциальных уравнений / Н. В. Азбелев, В. П. Максимов, Л. Ф. Рахматуллина. — М., Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2000. 300 с.
- Власов, В. В. Функционально-дифференциальные уравнения в пространствах Соболева и связанные с ними вопросы спектральной теории / В. В. Власов, Д. А.Медведев // Соврем. мат. Фундам. направл. — 2008. — Т. 30. — С. 3–173.
Статистика
Просмотры
Аннотация - 20
PDF (Russian) - 13
Ссылки
- Ссылки не определены.