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

2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/computation13080199
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

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.