Solitary wave solutions of the conformable space–time fractional coupled diffusion equation

Partial Differential Equations in Applied Mathematics, 2024

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1016/j.padiff.2024.100630
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

In the realm of spatio-temporal fractional dynamics in a predator–prey system, we investigate fractional solitary wave-like solutions using the conformable space–time fractional coupled diffusion equation. To achieve this goal, we utilize the fractional derivative wave transformation approach to convert the conformable space–time fractional coupled nonlinear partial differential equations into equivalent ordinary differential equations. Subsequently, employing the G′G expansion technique, we obtain exact solutions for the transformed coupled ordinary differential equations. With the aid of these solutions and the fractional wave transformation, we construct three distinct fractional solitary wave-like solutions, namely kink-type, periodic, and rational for the considered fractional diffusive predator–prey model. Furthermore, we explore the dynamic attributes of prey and predator population densities by manipulating the space and time fractional-order parameters. Our findings reveal a significant insight: an increase in the fractional order can lead to system stabilization and foster the coexistence of both prey and predator species.