Search
dr inż. Anna Szafrańska
Employment
- Assistant professor at Institute of Applied Mathematics
Publications
Filters
total: 24
Catalog Publications
Year 2024
-
Diffusion equations with spatially dependent coefficients and fractal Cauer-type networks
PublicationIn this article, we formulate and solve the representation problem for diffusion equations: giving a discretization of the Laplace transform of a diffusion equation under a space discretization over a space scale determined by an increment h > 0, can we construct a continuous in h family of Cauer ladder networks whose constitutive equations match for all h > 0 the discretization. It is proved that for a finite differences discretization...
-
Efficacy of modal curvature damage detection in various pre-damage data assumptions and modal identification techniques
PublicationThe efficacy of modal curvature approach for damage localization is discussed in the paper in the context of input data. Three modal identification methods, i.e., Eigensystem Realization Algorithm (ERA), Natural Excitation Technique with ERA (NExT-ERA) and Covariance Driven Stochastic Subspace Identification (SSI-Cov), and four methods of determining baseline data, i.e., real measurement of the undamaged state, analytical function,...
-
THE REPRESENTATION PROBLEM FOR A DIFFUSION EQUATION AND FRACTAL R-L LADDER NETWORKS
PublicationThe representation problem is to prove that a discretization in space of the Fourier transform of a diffusion equation with a constant diffusion coefficient can be realized explicitly by an infinite fractal R-L ladder networks. We prove a rigidity theorem: a solution to the representation problem exists if and only if the space discretization is a geometric space scale and the fractal ladder networks is a Oustaloup one. In this...
Year 2020
-
Comments on various extensions of the Riemann–Liouville fractional derivatives : About the Leibniz and chain rule properties
PublicationStarting from the Riemann–Liouville derivative, many authors have built their own notion of fractional derivative in order to avoid some classical difficulties like a non zero derivative for a constant function or a rather complicated analogue of the Leibniz relation. Discussing in full generality the existence of such operator over continuous functions, we derive some obstruction Lemma which can be used to prove the triviality...
Year 2019
-
About the Noether’s theorem for fractional Lagrangian systems and a generalization of the classical Jost method of proof
PublicationRecently, the fractional Noether's theorem derived by G. Frederico and D.F.M. Torres in [10] was proved to be wrong by R.A.C. Ferreira and A.B. Malinowska in (see [7]) using a counterexample and doubts are stated about the validity of other Noether's type Theorem, in particular ([9],Theorem 32). However, the counterexample does not explain why and where the proof given in [10] does not work. In this paper, we make a detailed analysis...
Year 2017
-
Asymptotic Expansion Method with Respect to Small Parameter for Ternary Diffusion Models
PublicationTernary diffusion models lead to strongly coupled systems of PDEs. We choose the smallest diffusion coefficient as a small parameter in a power series expansion whose components fulfill relatively simple equations. Although this series is divergent, one can use its finite sums to derive feasible numerical approximations, e.g. finite difference methods (FDMs).
-
Discrete and continuous fractional persistence problems – the positivity property and applications
PublicationIn this article, we study the continuous and discrete fractional persistence problem which looks for the persistence of properties of a given classical (α=1) differential equation in the fractional case (here using fractional Caputo’s derivatives) and the numerical scheme which are associated (here with discrete Grünwald–Letnikov derivatives). Our main concerns are positivity, order preserving ,equilibrium points and stability...
Year 2015
-
On the convergence of a nonlinear finite-difference discretization of the generalized Burgers–Fisher equation
PublicationIn this note, we establish analytically the convergence of a nonlinear finite-difference discretization of the generalized Burgers-Fisher equation. The existence and uniqueness of positive, bounded and monotone solutions for this scheme was recently established in [J. Diff. Eq. Appl. 19, 1907{1920 (2014)]. In the present work, we prove additionally that the method is convergent of order one in time, and of order two in space. Some...
-
Weighted difference schemes for systems of quasilinear first order partial functional differential equations
PublicationThe paper deals with initial boundary value problems of the Dirichlet type for system of quasilinear functional differential equations. We investigate weighted difference methods for these problems. A complete convergence analysis of the considered difference methods is given. Nonlinear estimates of the Perron type with respect to functional variables for given functions are assumed. The proof of the stability of difference problems...
Year 2014
-
Difference functional inequalities and applications.
PublicationThe paper deals with the difference inequalities generated by initial boundary value problems for hyperbolic nonlinear differential functional systems. We apply this result to investigate the stability of constructed difference schemes. The proof of the convergence of the difference method is based on the comparison technique, and the result for difference functional inequalities is used. Numerical examples are presented.
-
Existence and uniqueness of monotone and bounded solutions for a finite-difference discretization a` la Mickens of the generalized Burgers–Huxley equation.
PublicationDeparting from a generalized Burgers–Huxley partial differential equation, we provide a Mickens-type, nonlinear, finite-difference discretization of this model. The continuous system is a nonlinear regime for which the existence of travelling-wave solutions has been established previously in the literature. We prove that the method proposed also preserves many of the relevant characteristics of these solutions, such as the positivity,...
-
Explicit and implicit difefrence methods for quasilinear first order partial functional differential equations.
PublicationInitial boundary value problems of the Dirichlet type for quasilinear functional differential equations are considered. Explicit difference schemes of the Euler type and implicit difference methods are investigated. Suffcient conditions for the convergence of approximate solutions are given and comparisons of the methods are presented. It is proved that assumptions on the regularity of given functions are the same for both classes...
-
On the convergence of a finite-difference discretization à la Mickens of the generalized Burgers–Huxley equation
PublicationIn this note, we establish the property of convergence for a finite-difference discretization of a diffusive partial differential equation with generalized Burgers convective law and generalized Hodgkin–Huxley reaction. The numerical method was previously investigated in the literature and, amongst other features of interest, it is a fast and nonlinear technique that is capable of preserving positivity, boundedness and monotonicity....
Year 2013
-
Method of lines for Hamilton-Jacobi functional differential equations.
PublicationInitial boundary value problems for nonlinear first order partial functional differential equations are transformed by discretization in space variables into systems of ordinary functional differential equations. A method of quasi linearization is adopted. Suffcient conditions for the convergence of the method of lines and error estimates for approximate solutions are presented. The proof of the stability of the diffrential difference...
-
Method of lines for nonlinear first order partial functional differential equations.
PublicationClassical solutions of initial problems for nonlinear functional differential equations of Hamilton--Jacobi type are approximated by solutions of associated differential difference systems. A method of quasilinearization is adopted. Sufficient conditions for the convergence of the method of lines and error estimates for approximate solutions are given. Nonlinear estimates of the Perron type with respect to functional variables...
Year 2010
-
Implicit difference methods for infinite systems of hyperbolic functional differential equations
PublicationPraca dotyczy klasycznych rozwiązań problemów początkowo brzegowych dla nieskończonych układów nieliniowych równań rózniczkowo funkcyjnych. Skonstruowane są dwa typy schematów różnicowych. Pokazujemy, ze rozwiązania rozważanego zagadnienia różniczkowego można przybliżyć przy pomocy rozwiązań nieskończonych układów równań różnicowych. W drugiej części pracy udowadniamy, że również rozwiązania skończonych układów równań różnicowych...
Year 2009
-
Numerical methods for systems of nonlinear differential functional equations
PublicationPraca dotyczy zagadnień początkowo brzegowych dla nieliniowych układów różniczkowo funkcyjnych. Rozważana jest aproksymacja rozwiązań rozważanego problemu różniczkowo funkcyjnego przez rozwiązania odpowiedniego problemu różnicowego. W pracy analizowana jest zbieżność prezentowanych metod. Dowód zbieżności opiera się na technice porównawczej z nieliniowym oszacowaniem typu Perron'a dla danych operatorów.
Year 2008
-
Implicit difference methods for quasilinear differential functional equations on the Haar pyramid
PublicationW pracy prezentowana jest klasa metod numerycznych dla quasiliniowych równań różniczkowo funkcyjnych pierwszego rzędu. Metody numeryczne są uwikłane względem zmiennej czasowej. Istnienie rozwiązania przybliżonego wykazane zostało przy użyciu nierówności różnicowych. Dowód stabilności bazuje na technice porównawczej z nieliniowym oszacowaniem typu Perona dla funkcji danych. Przedstawione zostały również przykłady numeryczne.
-
Metody różnicowe uwikłane dla cząstkowych równań różniczkowo funkcyjnych pierwszego rzędu
Publication
Year 2007
-
Implicit difference methods for first order partial differential functional equations
PublicationKlasyczne rozwiązania problemów początkowo brzegowych przybliżane są rozwiązaniami uwikłanych metod różnicowych. Wykazana została zbieżność i stabilność uwikłanych schematów. Dowód stabilności opiera się na technice porównawczej z nieliniowym oszacowaniem typu Perrona dla funkcji danych.
-
Implicit difference methods for Hamilton-Jacobi differential functional equations
PublicationKlasyczne rozwiązania problemów początkowych przybliżane są rozwiązaniami odpowiedniego układu quasiliniowego równań różniczkowo funkcyjnych. Rozpatrywana metoda numeryczna jest uwikłana względem zmiennej przestrzennej. Wykazana została zbieżność i stabilność uwikłanych schematów. Dowód stabilności opiera się na technice porównawczej z nieliniowym oszacowaniem typu Perrona dla funkcji danych.
Year 2006
-
Implicit difference functional inequalities and applications
PublicationKlasyczne rozwiązania problemów początkowych przybliżane są rozwiązaniami uwikłanych metod różnicowych. Wykazana została zbieżność i stabilność uwikłanych schematów. Przy założeniu, że funkcje dane spełniają nieliniowe oszacowanie typu Perrona względem argumentu funkcyjnego, udowodniono stabilność metody uwikłanej, wykorzystując twierdzenie porównawcze dla funkcji spełniających uwikłane nierówności różnicowe typu Volterry.
Year 2005
-
Implicit difference methods for first order partial differential functional equations
PublicationW pracy prezentowana jest nowa klasa metod numerycznych dla quasiliniowych równań różniczkowo funkcyjnych pierwszego rzędu. Są to schematy różnicowe uwikłane względem zmiennej czasowej. Podana jest pełna analiza zbieżności rozważanych metod uwikłanych oraz przykład numeryczny pokazujący, że klasa tych metod jest szersza niż klasa schematów jawnych. Dowód stabilności opiera się na technice porównawczej z nieliniowym oszacowaniem...
-
Implicit difference methods for nonlinear first order partial differential equations
PublicationW pracy klasyczne rozwiązania początkowo brzegowych problemów dla nieliniowych równań różniczkowych, szacowane są przez rozwiązania quasiliniowych układów uwikłanych równań różnicowych. Dowód zbieżności rozważanych metod opiera się na technice porównawczej z nieliniowym oszacowaniem typu Perrona dla funkcji danych. To nowe podejście do uwikłanych metod różnicowych dla równań nieliniowych opiera się na quasilinearyzacji tych metod...
seen 2895 times