Comparative Analysis of Wavelet Bases for Solving First-Kind Fredholm Integral Equations

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/computation13080199
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This research presents a comparative analysis of numerical methods for solving first-kind Fredholm integral equations using the Bubnov–Galerkin method with various wavelet and orthogonal polynomial bases. The bases considered are constructed from Legendre, Laguerre, Chebyshev, and Hermite wavelets, as well as Alpert multiwavelets and CAS wavelets. The effectiveness of these bases is evaluated by measuring errors relative to known analytical solutions at different discretization levels. Results show that global orthogonal systems—particularly the Chebyshev and Hermite—achieve the lowest error norms for smooth target functions. CAS wavelets, due to their localized and oscillatory nature, produce higher errors, though their accuracy improves with finer discretization. The analysis has been extended to incorporate perturbations in the form of additive noise, enabling a rigorous assessment of the method’s stability with respect to different wavelet bases. This approach provides insight into the robustness of the numerical scheme under data uncertainty and highlights the sensitivity of each basis to noise-induced errors.