Doğrusal olmayan kısmi diferansiyel denklemlerin nümerik çözümleri için Chebyshev dalgacık sıralama metodu

Abstract

Bu tezde çalışmasında Ginzburg-Landau denklemi, Korteweg-de Vries denklemi vb. pek çok öneme sahip doğrusal olmayan kısmi diferansiyel denklemlerin çözüm biçimini kolaylaştırması ve analitik çözüme olan yaklaşımının doğruluğu ile oldukça etkili bir Chebyshev dalgacık sıralama metodu tartışılıp, uygulanmaya çalışılmıştır. Bu metot Cheyshev dalgacık metodu ve Legendre dalgacık sıralama metoduyla kıyaslanmış ve bu metodun ne kadar güçlü doğruluğa sahip olduğu vurgulanmıştır. Öncelikli olarak bu metodun ana fikri, problemlere Chebyshev dalgacık seri açılımları ile yaklaşım sağlamaktır. Chebyshev dalgacık sıralama metodunu uygulayabilmek için ilk olarak integralin operatör matrisleri elde edilmekte ve sonrasında da çözümünün yapılması arzu edilen doğrusal olmayan kısmi diferansiyel denklem bu matrisler yardımı ile daha kolay çözülebilir cebirsel bir denklem sistemine dönüştürülmektedir. Elde edilen bu cebirsel sistem Maple bilgisayar programı kullanılarak çözülmeye çalışılmaktadır. Chebyshev dalgacık sıralama metodu Ginzburg Landau, Korteweg-de Vries ve bazı önemli denklemlere uygulanması sonucunda elde edilen nümerik çözümler ile analitik çözümler birbiri ile karşılaştırılmış ve nümerik çözümün analitik çözüme ne kadar iyi yaklaştığı tablolar ve şekiller yardımıyla gösterilmiştir. Daha sonra, Chebyshev dalgacık sıralama metodunun CWM ve LWCM metoduna göre doğrusal olmayan kısmi diferansiyel denklemlerin çözümü için çok daha uygun olduğu gözlenmiştir. Sonuç olarak bu yöntemin en büyük avantajının diğer göz önüne alınan metotlarla karşılaştırıldığında bunun uygulanabilirliğinin daha basit olduğu ve nümerik çözümünün ise analitik çözüme çok daha iyi yaklaştığı tespit edilmiştir.