المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19

Other Sources of Chirality and Stereoisomerism
23-6-2016
تخترق الأحماض الدهنية طويلة السلسلة الغشاء المتقدري الداخلي بشكل مشتقات الكارنيتين
17-8-2021
مظاهر افراد مواكب الخلافة العباسية
6-1-2019
Kronecker,s Algorithm
21-1-2019
More Coin Tosses
19-10-2016
الخصائص العامة لكوكب زحل

Wiener-Hopf Method  
  
562   02:09 مساءً   date: 16-12-2018
Author : Linton, C. M. and McIver, P.
Book or Source : Handbook of Mathematical Techniques for Wave/Structure Interactions. Boca Raton, FL: CRC Press, 2001.
Page and Part : ...


Read More
Date: 28-11-2018 303
Date: 1-11-2018 2516
Date: 28-11-2018 530

Wiener-Hopf Method

The Wiener-Hopf method is a powerful technique which enables certain linear partial differential equations subject to boundary conditions on semi-infinite domains to be solved explicitly. The method is sometimes referred to as the Wiener-Hopf technique or the Wiener-Hopf factorization.

The Wiener-Hopf method begins by applying the generalized upper and lower Fourier transforms to obtain an identity

 A(alpha)Phi_+(alpha)+B(alpha)Psi_-(alpha)+C(alpha)=0

(1)

on a strip

 S={z=sigma+itau:tau_i<tau<tau_+ and -infty<sigma<infty}

(2)

of the complex alpha-plane where alpha=sigma+itau is a complex variable. Note that identity () is in terms of the unknown functions Phi_+=Phi_+(alpha) and Psi_-=Psi_-(alpha) which are analytic in the half-planes tau>tau_- and tau<tau_+, respectively, while A(alpha)B(alpha), and C(alpha) are "parameter functions" in the alpha-plane which are analytic on all of S.

For simplicity, assume that A and B are non-zero in S. The most fundamental step of the Wiener-Hopf process is to find a solution for Phi_+ and Psi_- in () by finding functions K_+(alpha) and K_-(alpha)--analytic and nonzero in tau>tau_- and in tau<tau_+, respectively--so that

 (A(alpha))/(B(alpha))=(K_+(alpha))/(K_-(alpha)).

(3)

Upon doing so, the factorization () can be used to rewrite () as

 K_+(alpha)Phi_+(alpha)+K_-(alpha)Psi_-(alpha)+(K_-(alpha)C(alpha))/(B(alpha))=0,

(4)

whereby the last summand K_-(alpha)C(alpha)/B(alpha) can be decomposed as

 (K_-(alpha)C(alpha))/(B(alpha))=C_+(alpha)+C_-(alpha)

(5)

for C_+, respectively C_-, analytic in the region of S satisfying tau>tau_-, respectively tau<tau_+.

Substituting () into () and rewriting induces a function J=J(alpha) of the form

 J(alpha)=K_+(alpha)Phi_+(alpha)+C_+(alpha)=-K_-(alpha)Psi_-(alpha)-C_-(alpha)

(6)

which, despite being defined only in the strip S, can be defined and made analytic on the entire complex alpha-plane by way of analytic continuation. The idea behind () is to next show the existence of positive integers p,q in Z^+ for which

 |K_+(alpha)Phi_+(alpha)+C_+(alpha)|<|alpha|^p as alpha->infty,tau>tau_-

(7)

and

 |K_-(alpha)Psi_-(alpha)C_-(alpha)|<|alpha|^q as alpha->infty,tau<tau_+,

(8)

whereby Liouville's theorem applies and requires that J=J(alpha) be a polynomial P(alpha) of degree less than or equal to min(p,q). In particular,

 K_+(alpha)Phi_+(alpha)+C_+(alpha)=P(alpha)

(9)

and

 K_-(alpha)Psi_-(alpha)+C_-(alpha)=-P(alpha),

(10)

thus defining Phi_+ and Psi_- to within the arbitrary polynomial P, i.e., to within a finite number of arbitrary constants which must be determined using other methods.

While the Wiener-Hopf method itself is a useful tool for solving various types of partial differential equations, one of its most significant strengths is the vast array of other equation solving methods derived therefrom. Indeed, the techniques spawned from the Wiener-Hopf factorization have proven useful in a number of very different circumstances across a diverse array of disciplines including theoretical and applied physics (Noble 1958), diffraction theory (Linton and McIver 2001), and fluid dynamics (Ho 2007).


REFERENCES:

Ho, J. "The Wiener-Hopf Method and Its Applications in Fluids." 2007. http://www.ms.unimelb.edu.au/publications/HoJuwen.pdf.

Linton, C. M. and McIver, P. Handbook of Mathematical Techniques for Wave/Structure Interactions. Boca Raton, FL: CRC Press, 2001.

Noble, B. Methods Based on the Wiener-Hopf Technique For the Solution of Partial Differential Equations. Belfast, Northern Ireland: Pergamon Press, 1958.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.