Дисертацію присвячено питанням коректності обернених задач для лінійних параболічних рівнянь другого порядку з однією просторовою змінною. Розроблено методику дослідження обернених задач, що базується на зведенні обернених задач до систем операторних рівнянь другого роду і аналозі методу параметрикса. Застосування даної методики дало можливість встановити умови існування та єдиності розв'язку обернених задач ідентифікації залежних від часу старшого коефіцієнта рівняння теплопровідності і множника вільного члена параболічного рівняння у випадку нелокальних крайових умов і умов перевизначення, знаходження залежного від часу множника старшого коефіцієнта параболічного рівняння, одночасного визначення двох залежних від різних аргументів коефіцієнтів параболічного рівняння. Досліджено також нехарактеристичну задачу Коші для рівняння теплопровідності і задачі, в яких використовується її розв'язок - обернена задача в двошаровому середовищі і задача визначення коефіцієнта теплообміну в крайовій умові третього роду.

  Скачати повний текст

Означено новий клас параболічних систем, клас параболічних систем Солонникова - Ейдельмана, який узагальнює відомі класи систем, параболічних за І.Г.Петровським, С.Д.Ейдельманом і В.О.Солонниковим. Для цього класу систем описано постановку початкових задач - параболічних початкових задач Солонникова - Ейдельмана (ППЗСЕ). Для модельних ППЗСЕ визначено структуру фундаментальної матриці розв'язків, одержано її оцінки, доведено теорему про коректну розв'язність у просторах Гельдера необмежено зростаючих зі зростанням просторових змінних функцій. Виведено точні оцінки норм розв'язків через відповідні норми правих частин системи і початкових умов. Для загальних ППЗСЕ доведено теорему про коректну розв'язність у просторах Гельдера зростаючих функцій, аналогічну до відповідної теореми для модельного випадку. Доведено необхідність умови параболічності системи для правильності апріорних оцінок у просторах Гельдера розв'язків загальних ППЗСЕ.

  Скачати повний текст

Досліджено нелокальні двоточкові та багатоточкові задачі для безтипних лінійних рівнянь та систем рівнянь зі сталими, змінними й операторними (псевдодиференціальними) коефіцієнтами довільного (також і нескінченного) порядку в області, що є декартовим добутком відрізка та бататовимірного тора. Зазначено, що такі задачі є некоректними за Адамаром, а їх розв'язність взаємопов'язана з проблемою малих знаменників. Розроблено методику дослідження нелокальних задач, яка передбачає не лише накладання умов на малі знаменники, що забезпечують розв'язність задачі, але й знаходження оцінок знизу малих знаменників. З використанням метричного підходу одержано такі оцінки знизу майже всіх (стосовно міри Дебега) векторів, складених з коефіцієнтів рівнянь чи інших параметрів задачі. Установлено умови існування та єдності розв'язку двоточкових і багатоточкових задач для безтипних систем рівнянь з частинними похідними у просторах Соболєва періодичних функцій. Для рівнянь нескінченного порядку введено та досліджено відповідні простори Соболєва нескінченного порядку. Розглянуто питання знаходження наближених розв'язків (псевдорозв'язків) нелокальних задач за допомогою методу мінімізації у соболєвських просторах.

  Скачати повний текст

Реалізовано задачу повного опису операторів Q-умовної інваріантності нелінійних (1 + 2)-вимірних рівнянь теплопровідності. Одержані Q-умовні оператори використано для редукції відповідних рівнянь до диференціальних рівнянь з двома незалежними змінними. Показано, що наслідком Q-умовної симетрії для деяких рівнянь такого типу є можливість розділення змінних і проведення антиредукції. Знайдено у повному вигляді широкі класи інволютивних множин двох операторів Q-умовної симетрії нелінійних рівнянь теплопровідності. Проведено редукцію та побудовано деякі розв'язки цих рівнянь. Розв'язано обернену задачу симетрійної класифікації для еволюційних рівнянь та систем довільного порядку. Побудовано нелінійні еволюційні рівняння та системи довільного порядку, що інваріантні відносно розширеної конформної алгебри. Здійснено повну групову класифікацію деяких класів нелінійних еволіційних рівнянь другого, третього та довільного порядку. Для рівняння другого порядку, що виокремлюються найширшою симетрією у цьому класі, проведено редукцію та побудовано деякі класи його точних розв'язків. Досліджено симетрійні властивості системи (1 + n)-вимірних рівнянь теорії проникання, що описує адіабатичний рух нев'язкої стисливої рідини у випадку відсутності та наявності масових сил. Знайдено системи, інваріантні відносно узагальненої алгебри Галілея за відсутності та наявності осьової симетрії. Класифіковано квазілінійні системи еволюційних рівнянь третього порядку, інваріантних відносно алгебри Галілея та її розширень операторами масштабних і проективних перетворень.

  Скачати повний текст

Досліджено асимптотичне поводження за великих значень часу нелокалізованих розв'язків рівнянь типу Кадомцева-Петвіашвілі (КП) - КП1, КП2 та рівняння Джонсона 1 (РД1). На підставі методу зворотної задачі розсіяння побудовано схему інтегрування рівняння Джонсона. Розроблено метод дослідження асимптотичної поведінки нелокалізованих розв'язків рівнянь типу КП за великих значень часу та доведено, що такі розв'язки розпадаються в області переднього фронту в нескінченний ряд зігнутих асимптотичних солітонів.

  Скачати повний текст

Вивчено прямі й обернені задачі в областях з невідомими (вільними) межами для гіперболічних систем рівнянь першого пордяку з двома незалежними змінними. Установлено умови локальної та глобальної розв'язності цих задач. Поставлені задачі зведено до еквівалентних нелінійних систем інтегрально-функціональних рівнянь типу Вольтерра, для яких установлено умови локального існування та єдності узагальненого (ліпшицевого) розв'язку на підставі теореми Банаха про нерухому точку стисного оператора або, в окремому випадку, узагальненого принципу стисних відображень. Досліджено питання продовження локального розв'язку й одержано достатні умови розв'язності задач на всій часовій осі.

  Скачати повний текст

Одержано умови існування та неіснування глобальних розв'язків задачі Коші для квазілінійного параболічного рівняння у випадку початкових даних, що повільно прямують до нуля та належать до деякого вагового простору. Доведено теореми типу Фуджити для виродного параболічного рівняння з нелокальним джерелом. Вперше одержано умови існування глобального розв'язку задачі Коші для квазілінійного параболічного рівняння з дивергентною головною частиною з джерелом, що містить нелокальний множник з від'ємним показником степеня. Розглянуто рівняння з подвійною нелінійністю та з підлінійними коефіцієнтами. Відзначено, що дані результати є новими навіть для напівлінійного рівняння. Знайдено умови глобальної розв'язності та відсутності обмежених розв'язків задачі Коші для природного параболічного рівняння з нелокальним джерелом у випадку початкових функцій, що повільно спадають до нуля.

  Скачати повний текст

Розвинуто метод інваріантних багатовидів та досліджено питання його застосування для якісного та біфуркаційного аналізу деяких класів параболічних, параболічних функціонально-диференціальних та диференціально-різницевих рівнянь. Розвинуто метод для дослідження динаміки дисипативних структур та явища буферності у параболічних задачах з малою дифузією. Розглянуто застосування в нелінійній оптиці та теорії спінового горіння. Результати В.І.Арнольда, А.М.Самойленка та Є.Мозера про квазіперіодичі розв'язки систем диференціальних рівнянь на торі застосовано для системи диференційно-різницевих рівнянь.

  Скачати повний текст

Установлено умови коректності та побудовано розв'язки задач з даними на всій межі області для деяких класів лінійних безтипних рівнянь з частинними похідними довільного порядку зі сталими та змінними коефіцієнтами. Досліджено крайові задачі для лінійних рівнянь та систем рівнянь з частинними похідними, не розв'язаних відносно старшої похідної за часовою змінною, без обмежень на порядок диференціального виразу за просторовими змінними у разі старшої похідної за часом та побудовано розв'язки у вигляді рядів за системами ортогональних функцій. Уперше визначено умови існування та єдності розв'язків крайових задач для слабконелінійних гіперболічних рівнянь та систем рівнянь високих порядків зі сталими та змінними в головній частині оператора коефіцієнтами. Доведено нові метричні твердження про оцінки знизу малих знаменників, які виникають під час дослідження та побудови розв'язків розглянутих задач.

  Скачати повний текст

Досліджено нескінченні системи диференціальних рівнянь, які описують нескінченні ланцюги лінійно зв'язаних нелінійних осциляторів. Одержано результати про існування та єдність глобальних розв'язків задачі Коші, а також результати про неіснування глобальних розв'язків. Вивчено періодичні за часом розв'язки. Такі розв'язки описуються нелінійними різницевими рівняннями, які мають варіаційну структуру. За допомогою теореми про гірський перевал установлено достатні умови існування періодичних розв'язків. У випадку степеневих потенціалів показано, що такі розв'язки можуть бути одержані за допомогою методу умовної мінімізації. У випадку просторово однорідних ланцюгів установлено існування розв'язків, що мають вигляд біжучих хвиль. Показано, що профіль таких хвиль експоненціально спадає на нескінченності.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Запропоновано спеціальні анзаци для провадження редукції й ефективного пошуку точних розв'язків рівнянь Колмогорова - Петровського - Піскунова, Фішера та інших рівнянь, які мають широке застосування у різноманітних моделях теплопровідності та реакції-дифузії, математичній біології, хімії, генетиці.

  Скачати повний текст

Розглянуто задачі для одновимірного параболічного рівняння. Досліджено обернені задачі в області, вся межа якої невідома, формулювання цих задач відрізняється різними наборами додаткових умов - інтегральних чи умов Стефана. Вивчено обернені задачі визначення невідомого старшого коефіцієнта у двовимірному параболічному рівнянні за інгегральних умов перевизначення в області. Висвітлено обернену задачу для анізотропного параболічного рівняння з двома невідомими старшими коефіцієнтами, залежними від часу, в області, частина межі якої невідома.

  Скачати повний текст

Одержано нетривіальний взаємозв'язок між нелінійною системою Деві - Стюартсона (DS) і матричною ієрархією Бюргерса, що дозволило проінтегрувати систему DS. Знайдено нові інтегровні узагальнення відомих моделей теорії солітонів та їх зображення Лакса в алгебрі скалярних і матричних інтегродиференціальних операторів. Проінтегровано векторне (багатокомпонентне) узагальнення нелінійної моделі Яджими - Ойкави та її вищу симетрію, просторово-двовимірне узагальнення нелінійної ієрархії Яджими - Ойкави. Проінтегровано модифікації відомої моделі Хіггса та продемонстровано нетривіальний взаємозв'язок між операторами бінарних перетворень і операторами перетворень Л.П.Нижника. Знайдено точні розв'язки матричної ієрархії КП з нелокальними в'язями. Удосконалено метод інтегрування просторово-двовимірних узагальнень рівнянь Гейзенберга (моделі Ішиморі) за допомогою загальних бінарних перетворень і одержано нові класи їх розв'язків.

  Скачати повний текст

Доведено існування стрибка потенціалу подвійного шару для самоспряженого параболічного рівняння на многовиді недодатної швидкоспадної секційної кривизни. Встановлено, що розмір стрибка такий самий, як і в евклідовому випадку. Побудовано розв'язок першої граничної задачі для даного рівняння методом потенціалів та одержано оцінку його збіжності. Наведено фундаментальний розв'язок параболічного рівняння зі зсувом на многовиді, який здійснено методом збурень, виходячи з різних початкових наближень: розв'язку самоспряженого рівняння та такого самого, помноженого на експоненту від роботи поля зсуву. Побудову проведено за різних умов на поле зсуву: сильних (швидкого спадання на нескінченності норми поля зсуву та його першої та другої коваріантних похідних) і слабких (обмеженості поля зсуву та його похідних). Одержано представлення логарифмічного градієнта фундаментального розв'язку параболічного рівняння зі зсувом у вигляді суми двох векторних полів: відомого та обмеженого.

  Скачати повний текст

Розроблено нові підходи до математичного моделювання стану екологічних систем, а також числово-аналітичні алгоритми практичної реалізації таких методів стосовно прямих та обернених задач математичної фізики, що дозволяє прогнозувати екологічні системи різних середовищ за умов техногенного впливу. Виконано перехід від диференціальної моделі процесу до інтегральної, або функціональної (залежно від постановки задачі), який дозволив на базі апарату псевдообернення систем інтегральних та функціональних рівнянь побудувати та дослідити множини функцій, якими з середньокваратичною точністю описуються розв'язки початково-крайових задач та задач керування (в різних постановках) в однозв'язних та багатозв'язних просторових областях. Визначено оцінки точності та критерії єдності розв'язків досліджуваних систем в необмежених, частково-обмежених та обмежених просторово-часових областях. Створено програмне забезпечення для реалізації запропонованого підходу до математичного моделювання екологічних процесів у прямій та оберненій постановках.

  Скачати повний текст

Досліджено інваріантність квазілінійних диференціальних рівнянь з частинними похідними другого порядку відносно спеціального класу зображень алгебр Пуанкаре та конформної алгебри. Описано зображення алгебр Пуанкаре та конформної алгебри, які можуть бути задані на множині розв'язків рівнянь нелінійної електродинаміки. Результати, одержані завдяки здійсненій класикації, застосовано для опису нелінійних рівнянь електродинаміки, інваріантних відносно даних алгебр. З точністю до лінійних перетворень прокласифіковано неоднорідні зображення розширеної алгебри Пуанкаре та конформної алгебри у випадку двовимірного векторного поля. Проведено повну класифікацію системи квазілінійних хвильових рівнянь, інваріантних відносно алгебри Пуанкаре та її розширень операторами масштабних і конформних перетворень. Запропоновано інтеративну процедуру нелокального розмноження розв'язків для рівняння синус-Гордон, яка дозволяє будувати ланцюжки розв'язків. Побудовано ланцюжок точних розв'язків для цього рівняння. Досліджено можливість одержання відомих і одержаних розв'язків рівняння синус-Гордон з операторами умовної симетрії. Описано класи операторів умовної симетрії, які відповідають певним класам розв'язків. Знайдено оператори умовної симетрії та відповідні класи розв'язків для багатовимірного хвильового рівняння синус-Гордон.

  Скачати повний текст

Доведено несуперечливість оцінки норми форми кривини через значення тензора Річчі. Визначено базисні поля Якобі та аналітично здійснено оцінку швидкості їх зростання вздовж геодезичної. Одержано зображення коваріантної похідної поля Якобі в ортогональному до геодезичної напрямку. Доведено оцінки ортогональної складової в даному зображенні. Для тестових функцій параболічного рівняння на многовиді обчислено похідні першого та другого порядку. Одержано оцінки таких похідних з константами, що визначаються умовами на тензор кривини. Визначено, що у випадку зростання вимірності ці константи не залежать від останньої. Доведено формулу заміни змінних для інтегрування на многовиді з тестовою функцією q(t, x, y). З використанням цієї заміни є можливим перевод даного інтеграла в інтеграл по дотичному простору за гаусовою мірою.як збуреного рівняння <$E{ del u } over { del t }~=~ 1 over 2 roman {div~grad} u symbol Ъ ~1 over 2 DELTA u> та доведено збіжність цього методу. Одержано достатні умови абсолютної неперервності дифузійних мір у гільбертовому просторі у разі збурення початкової умови та оператора дифузії.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням класичної розв'язності в цілому за часом багатовимірних стаціонарних та нестаціонарних задач із вільними границями. Такі задачі являють собою математичні моделі процесів, характерною особливістю яких є наявність різних за своїми характеристиками фаз, відокремлених вільною (невідомою) границею. Запропоновано новий метод, за допомогою якого вдалося довести існування глобальних класичних розв'язків для цілої низки відомих задач із вільними границями.

  Скачати повний текст

Досліджено умови існування та єдиності розв'язків деяких типів параболічних варіаційних нерівностей та їх систем без початкових умов. Знайдено класи існування та єдиності роз'язку задач без початкових умов для слабко нелінійних параболічних варіаційних нерівностей зі зростаючими коефіцієнтами в областях, необмежених за всіма змінними.

  Скачати повний текст