KESİRLİ KUVVETLERE SAHİP KISMİ DİFERANSİYEL DENKLEMLERİN HOMOTOPİ ANALİZ YÖNTEMİ İLE SAYISAL ÇÖZÜMLERİNİN İRDELENMESİ

Abstract

Bu çalışma altı bölüm olarak düzenlenmiştir. Birinci bölümde, Kesirli analizin tarihçesi ve bu alanda yapılan çalışmalar ifade edilmiş-tir. Ayrıca tezde kullanılcak olan Homotopi analiz metodundan (HAM) bahsedilmiştir. İkinci bölümde, sonraki bölümlerde kullanılacak olan bazı temel tanım ve teoremler verilmiştir. Üçüncü bölümde, Kesirli analiz ile ilgili çalışmalarda önemli bir yeri olan Özel fonksi-yonların tanımları ve özelliklerinden bahsedilmiştir. Ayrıca Kesirli analiz alanındaki temel tanım, teorem ve özellikler verilmiştir. Dördüncü bölümde, çalışmamızda kullanıcağımız Homotopi analiz metodunun temeli ve metodun uygulanışı bir örnek üzerinde ifade edilmiştir. Beşinci bölümde, Kesirli Kablo denkleminin genel yapısı anlatılmıştır ve Kesirli Kablo denklemine, HAM uygulanarak denklemin sayısal çözümleri elde edilmiştir. Sayısal olarak irdelenen Kesirli Kablo denklemi için HAM'nun hassaslığı hakkında yorum yapılmıştır. Altıncı bölümde, zaman kesirli Hirota-Satsuma birleştirilmiş KdV denklemi ve Soliton kavramı hakkında bilgi verilmiştir. HAM ile sayısal çözümleri elde edilen zaman kesirli Hirota-Satsuma birleştirilmiş KdV denklemi için metodun hassaslığı ile ilgili yorum yapılmıştır.

This study has been probed in six sections. In Section 1 history of fractional calculus and the studies that have been done in this area have been given. In addition to that Homotopy analysis method (HAM) that will be used in this thesis has been discussed in this section. In Section 2 some basic definitions and theorems that will be used in other sections have been stated. In Section 3 definitions and properties of special functions that has an important place in this studies that related to fractional analysis have been mentioned. Moreover, basic definitions, theorems and properties of fractional analysis have been discussed. In Section 4 the basis of Homotopy analysis method that we will use and application of the method have been applied on an example. In Section 5 general structure of the fractional cable equation has been represented and numerical solutions of the equation have been obtained by applying the HAM to the fractional cable equation. Sensitivity of the HAM for the fractional cable equation that is examined numerically has been interpreted. In Section 6 some information about Time-Fractional Hirota-Satsuma Coupled KdV Equation and concept of soliton has been given. Sensitivity of the method for Time-Fractional Hirota-Satsuma Coupled KdV equation, which is obtained with numerical solutions, has been interpreted.