Аннотация:
Работа посвящена построению и программной реализации вычислительного алгоритма для моделирования процесса аномальной диффузии. Математическая модель сформулирована в виде начально-граничной задачи для нелинейного дифференциального уравнения с частными производными дробного порядка. Построена неявная конечно-разностная схема на основе аппроксимации повышенного порядка точности для производной Капуто. Разработана прикладная программа для компьютерного моделирования процесса аномальной диффузии. С использованием тестзадачи проведено численное исследование точности приближенных решений. Представлены результаты вычислительных экспериментов на примере моделирования фрактальной нелинейной динамической системы типа «реакция-диффузия».
Ключевые слова:
модель аномальной диффузии, реакционно-диффузионный процесс, производная дробного порядка Капуто, неявная конечно-разностная схема.
Поступила в редакцию: 01.06.2020 Исправленный вариант: 01.06.2020 Принята в печать: 20.06.2020