The Problem of Determining the Three-Dimensional Relaxation Kernel in the Fractional Diffusion Equation

2025

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1134/s1995080225600141
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 article studies the inverse problem of determining a convolution kernel, which depends, in addition to the time variable, also on the first two coordinates of the spatial variable $$x=(x_{1},x_{2},x_{3})\in\mathbb{R}^{3}$$ in the $$3D$$ diffusion equation with a fractional Caputo derivative in the time $$t$$ variable. As a overdetermination condition, the solution of the direct problem on the $$x_{3}=0$$ plane is specified. The problem reduce to the equivalent auxiliary problems with the fractional Riemann–Liouville operator in the main equation. At the beginning, a direct problem is studied, the solution of which, using the fundamental solution of the fractional diffusion operator, is represented in the form of an integral equation. Then the method of successive approximations is applied to this equation and it is proved that the direct problem has a regular solution. Further, inverse problem is equivalently replaced by an integral equation of the Volterra type of the second kind. We apply the contraction mapping principle to prove the existence of solutions of these equations. Local existence and global uniqueness theorems are proved. We also obtain a stability estimate for the solution of the inverse problem.