فهرست مطالب

مدل سازی پیشرفته ریاضی - سال سیزدهم شماره 3 (پاییز 1402)

فصلنامه مدل سازی پیشرفته ریاضی
سال سیزدهم شماره 3 (پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/10/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مسعود یارمحمدی، رضا ذبیحی مقدم صفحات 316-331

    مقادیر گمشده در داده های سری زمانی، یکی از مشکلاتی است که گاهی اوقات در تحلیل سری های زمانی به وجود می آیند. هر چقدر جانهی این مقادیر دقت بیشتری داشته باشد، درک بهتری از ساختار سری زمانی به دست آمده و در نتیجه، تشخیص الگوی آن و پیش بینی مقادیر آینده نیز دقیق تر خواهند بود. از این رو انتخاب یک روش مناسب جانهی، بخش مهمی از یک تحلیل سری زمانی راتشکیل می دهد. در این مقاله، به معرفی روش جدید جانهی داده های گمشده از روش تحلیل مجموعه ی مقدار تکین با استفاده از الگوریتم پالایش کالمن می پردازیم. در ادامه روش های جانهی مقادیر گمشده در سری های زمانی یک متغیره معرفی شده و سپس به مقایسه روش های مذکور با استفاده از داده های شبیه سازی شده در مدل های ساختاری و داده واقعی می پردازیم. نتایج مقایسه بر اساس معیار ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین قدر مطلق انحرافات نشان می دهد که جانهی مقادیر گمشده بر اساس روش تحلیل مجموعه ی مقدار تکین با استفاده از الگوریتم پالایش کالمن، عملکرد بهتری نسبت به سایر روش های جانهی داشته و روش نما نیز بدترین روش است.

    کلیدواژگان: سری زمانی، مقادیر گمشده، جانهی، روش تحلیل مجموعه ی مقدار تکین، معادلات فضای حالت، الگوریتم پالایش کالمن، مدل های ساختاری
  • زهرا شعبانی سیاهکلده، علی برزنونی صفحات 332-343

    در این مقاله، مفاهیم ویژگی سایه ای، ویژگی سایه ای ضعیف و انبساطی بودن برای عمل نیم گروه های متناهی تولید شده در فضای متریک غیرفشرده معرفی می شود که ویژگی های دینامیکی اند و با تعریف آن ها در فضای متریک فشرده معادل می باشند. هم چنین، مفهوم پایداری توپولوژیکی برای عمل های متناظر با نیم گروه های آبلی متناهی تولید شده تعریف می گردد و شرط لازم و کافی برای پایداری توپولوژیکی نیم گروه های آبلی متناهی تولیدشده در فضاهای متریک موضعا فشرده ارایه می شود.

    کلیدواژگان: عمل نیم گروه ها، ویژگی سایه ای، انبساطی، پایداری توپولوژیکی
  • بابک آذرنوید، محمد نباتی، مهدی امام جمعه صفحات 344-354

    در این مقاله به حل معادلات دیفرانسیل کسری غیرخطی با شرایط مرزی انتگرالی کسری می پردازیم. به منظور حل مسایل اشاره شده از یک روش تکراری مبتنی بر هسته های بازتولیدی فضای هیلبرت استفاده می کنیم. در این روش هسته های بازتولیدی یک فضای هیلبرت با بعد متناهی، با استفاده از چندجمله ای های فیبوناچی ساخته می شوند. به کمک هسته معین و مثبت به دست آمده پایه هایی را تولید می کنیم که به صورت دقیق در شرایط مرزی انتگرالی داده شده صدق می کنند. پس از آن به کمک پایه های به دست آمده ماتریس های عملیاتی مشتق کسری ساخته شده و با استفاده از آن ها و استفاده از روش تکرار ساده تقریبی از جواب مساله را به دست می آوریم. در واقع تقریبی از جواب در یک فضای با بعد متناهی ساخته می شود. هم چنین همگرایی روش پیشنهادی را تحت شرایط خاص نشان داده ایم. به منظور بررسی کارایی روش، چند مثال را با استفاده از آن حل کرده و نتایج عددی به دست آمده را ارایه داده ایم.

    کلیدواژگان: هسته بازتولیدی فضای هیلبرت، چندجمله ای های فیبوناچی، معادلات دیفرانسیل کسری، شرایط مرزی انتگرالی کسری
  • محمداسماعیل سامعی، علیرضا حاتمی صفحات 355-375

    در این مقاله یک تعمیم کاربردی از مشتقات کسری تحت عنوان “مشتق کوانتومی کسری هیلفر”را ارایه و برخی از خواص آن را بیان می کنیم. پس از آن مسایل مربوط به مقدار اولیه و مرزی مشتق کوانتومی کسری هیلفر را معرفی و مورد بحث قرار می دهیم و با استفاده از آن چند نمونه از مسایل مقداراولیه را حل می کنیم. به کمک اصل انقباض باناخ یکتایی جواب را اثبات می کنیم. سپس مثال هایی که درستی نتایج به دست آمده را نشان می دهد، ارایه شده اند.

    کلیدواژگان: حسابان کوانتومی، مشتق هیلفر، وجود و منحصربفرد بودن جواب مساله
  • اسماعیل رستمی، شکوفه قربانی صفحات 376-386

    در این مقاله، مفهوم عناصر شبه تحویل ناپذیر را در مشبکه ضربی معرفی کرده و ارتباط آن را با مفاهیم مهم دیگری از مشبکه های ضربی مانند عناصر اول، عناصر اولیه و عناصر بیشین بررسی می نماییم. در ادامه به کمک این مفهوم، تجزیه هم بیشین کامل را در مشبکه های ضربی تعریف و مطالعه خواهیم کرد. به ویژه مشبکه هایی ضربی را توصیف می کنیم که هر عنصر سره آنها را به توان به صورت حاصل ضرب هم بیشین از عناصر شبه تحویل ناپذیر نوشت.

    کلیدواژگان: مشبکه ضربی، عنصر شبه تحویل ناپذیر، تجزیه هم بیشین، تجزیه هم بیشین کامل
  • ژاله مهرداد، آمنه طالعی، علیرضا فخارزاده جهرمی صفحات 387-405

    مقاومت تومور دربرابر شیمی درمانی و داروهای هدفمند، یکی از عوامل اصلی شکست درمان است. شواهد تجربی سال های اخیر نشان می دهد که پیشرفت سلول های سرطانی به مقاومت دارویی لازم نیست به طور تصادفی رخ دهد. بلکه ممکن است توسط خود درمان ایجاد شود. در این رابطه درک پیامدهای بالینی مقاومت ناشی از درمان در فرآیند شیمی درمانی، به تدوین راه کارهای مناسب کمک می کند. در این مقاله برای بررسی این موضوع، ابتدا مدل ریاضی کلی مقاومت دارویی در فرآیند شیمی درمانی را به صورت دستگاهی از معادلات دیفرانسیل معمولی غیر خطی معرفی می کنیم. سپس شبیه سازی عددی رفتار پویای مدل در سه حالت مختلف را با استفاده از رویکرد ماشین بردار پشتیبان کمترین مربعات انجام می دهیم. در این بررسی اثر سه دارو با ضریب القا مقاومت دارویی متفاوت درنظر گرفته می شود. در نهایت نتایج حاصل از این شبیه سازی ها را با توجه به نوع داروی تجویز شده در کنترل رشد تومور، بررسی خواهیم کرد.

    کلیدواژگان: شیمی درمانی، سرطان، معادلات دیفرانسیل معمولی، رویکرد ماشین بردار پشتیبان کمترین مربعات
  • علی اشرفی، مهدیه امیری صفحات 406-420

    رتبه بندی واحدهای تصمیم گیرنده (DMU) موضوعی مهم در تحلیل پوششی داده ها (DEA) است. هنگامی که DMUهای کارا نمرات کارایی یکسانی دارند، مدل های سنتی DEAمعمولا در رتبه بندی DMUهای کارا شکست می خورند. در سال های اخیر برای مقایسه و بهبود قدرت تمایز DMUهای کارا، از نظریه بازی همکارانه استفاده شده است. در این تحقیق، روش جدیدی از بازی همکارانه پیشنهاد می شود. ایده این روش بدین صورت است که ابتدا با حذف زیرمجموعه معینی از واحدهای تصمیم گیرنده کارا از مجموعه واحدها، کارایی همه واحدها محاسبه، و سپس واحدهای کارا با استفاده از ارزش شپلی در نظریه بازی همکارانه، رتبه بندی می شوند. یک مثال عددی برای نشان دادن کارکرد روش پیشنهادی و مقایسه آن با روش های رتبه بندی اخیر ارایه می شود. در مطالعه تجربی، رتبه بندی DMUهای کارا مفید و معقول است.

    کلیدواژگان: تحلیل پوششی داده ها، واحد تصمیم گیرنده، نظریه بازی ها، بازی همکارانه، رتبه بندی واحدهای تصمیم گیرنده کارا
  • احمد خوجالی صفحات 421-434

    فرض کنید ‎R‎ یک حلقه جابه جایی یکدار و M یک R‎-مدول یکانی باشد. در این مقاله ساختار زیرمدول های کاملا تحویل ناپذیر را مورد مطالعه قرار داده و ابتدا ثابت می کنیم، زیرمدول K دارای شمارنده کاملا تحویل ناپذیر است اگر و تنها اگر Soc(M/K) نابدیهی باشد که نتیجه می دهد ایده آل ماکسیمال m یک ایده آل اول وابسته بورباکی قوی K است اگر و فقط اگر K دارای یک شمارنده کاملا تحویل ناپذیر m-اولین باشد. پس از آن زیرمدول هایی از M را که به صورت اشتراک غیر زاید زیرمدول های کاملا تحویل ناپذیرند، رده بندی می کنیم. سپس نشان می دهیم که اگر R نوتری باشد، آن گاه M آرتینی است اگر و فقط اگر زیرمدول صفر آن تجزیه اولیه ای داشته باشد که مولفه های آن زیرمدول های کاملا تحویل ناپذیرند. درنهایت، نشان می دهیم M توزیع پذیر است اگر و فقط اگر مجموعه زیرمدول های کاملا تحویل ناپذیر آن به صورت {(Rx)m(Rx)(m)</sub> | x ∈ M , m ∈ Max(R) ∩ Supp} باشد.

    کلیدواژگان: زیرمدول کاملا تحویل ناپذیر، زیرمدول اولین، مدول توزیع پذیر
  • روح الله عابدیان، محمود خاکسار عشاق صفحات 435-447

    از آنجایی که مدل سازی جریان خون دارای کاربردهای بسیار زیادی در مهندسی پزشکی می باشد، امروزه از طریق روش های عددی مرتبه دقت بالا شبیه سازی آن ها مورد توجه قرار گرفته است. مدل جریان خون، جواب های حالت پایدار را نیز شامل می شود، به این مفهوم که سیستم مدل سازی شده در طول زمان به یک شرایط پایدار و بدون تغییر رسیده است. به عبارت دیگر متغیرها و پارامترهای سیستم دیگر با گذشت زمان تغییر نمی کنند و سیستم به حالت تعادل رسیده است. در این کار تحقیقاتی یک روش وزن دار ضرورتا غیرنوسانی از مرتبه دقت پنج بر پایه تفاضل متناهی به گونه ای ارایه می شود که جواب های حالت پایدار را نیز حفظ می کند. تعدادی مثال و آزمایش های عددی برای تایید خاصیت توازن خوب، دقت مرتبه پنج و همچنین تقریب عددی به همراه جلوگیری از نوسانات جعلی در نواحی ناپیوسته و شاک دار در نظر گرفته شده است.

    کلیدواژگان: روش تفاضل متناهی، روش وزن دار ضرورتا غیرنوسانی، خاصیت به خوبی متعادل شده، مدل جریان خون
  • محمدصادق لولو، محمدرضا آخوند، کامبیز احمدی، فاطمه برازجانی صفحات 448-466

    در برخی مطالعات پزشکی ممکن است چندین اندازه گیری بر روی هر بیمار داشته باشیم. در چنین شرایطی یکروش، به کارگیری اثرات تصادفی در مدل سازی داده ها است. گاهی این داده های طولی ممکن است برای چندین متغیرپاسخ اندازه گیری شود، در این حالت اگر چه می توان پاسخ ها را به صورت مجزا مدل بندی کرد اما چنین رویکردی موجبکاهش توان و کارایی در برآورد اثرات متغیرهای کمکی روی متغیر پاسخ می گردد. در چنین مدل هایی علاوه بر تحلیلوابستگی بین اندازه های مکرر مربوط به هریک از متغیرهای پاسخ، وابستگی بین پاسخ ها نیز باید مدل شود. از جملهروش هایی که در سال های اخیر توجه بسیاری از محققان را برای مدل سازی داده های چند متغیره به خود جلب کرده است،مدل سازی داده ها با استفاده از تابع مفصل است. از مهمترین مزیت های بکارگیری تابع مفصل نسبت به مدل سازی چندمتغیره طولی داده ها به روش کلاسیک این است می توان علاوه بر توزیع نرمال هر توزیع دیگری غیر از نرمال را به عنوانتوزیع های حاشیه ای در نظر گرفت. همچنین توزیع های حاشیه ای حتی می توانند توزیع های متفاوتی داشته باشند. درشرایطی که داده ها ساختاری چند متغیره داشته باشند یکی از راه های تشکیل توزیع های چندمتغیره استفاده از مفصل هایجفتی و این است. ما در این مطالعه با استفاده از تابع مفصل های مختلف به کمک مفصل های جفتی واین ساختار طولیچندمتغیره ای را تشکیل می دهیم و این مدل ها را با مدل حاصل از برازش تابع مفصل نرمال چند متغیره مقایسه می کنیم.سپس بهترین مدل را با استفاده از معیار اطلاع آکاییک معرفی کرده و در پایان مدل ارایه شده را بر روی داده های برآورداثر تغذیه بر رشد نوزادان به کار خواهیم گرفت.

    کلیدواژگان: اندازه گیری طولی، تابع مفصل نرمال چندمتغیره، مفصل های جفتی واین، رشد نوزاد، تغذیه نوزاد
  • صفیه باقری هامانه، محمدحسین اکرمی، محمد حیدری، قاسم بریدلقمانی صفحات 467-485

    هدف از این پژوهش مطالعه یک مدل همه گیرشناسی در یک زیست بوم با نرخ شیوع دوخطی و تابع پاسخ رادیکالی است. ابتدا نقاط تعادل و پایداری سیستم را برای مقادیر مختلف پارامترها بررسی می کنیم. چالش اصلی در مدل های جمعیت، یافتن یک روش عددی برای تقریب جواب نامنفی است. برخی از روش های عددی مانند روش اویلر ناکارآمد اند زیرا گاهی اوقات قادر به ایجاد جواب نامنفی نیستند. تقریب های نامنفی حاصل از روش های تفاضل متناهی غیراستاندارد نیز مشروط اند. در این مقاله، یک روش عددی را پیشنهاد می کنیم که پاسخ های قابل قبول نامشروط را ارایه می کند. پس از آن سازگاری روش عددی پیشنهادی را مورد بحث قرار می دهیم. سپس با استفاده از شبیه سازی عددی کارایی روش پیشنهادی را با دو روش اویلر و غیر استاندارد مقایسه می کنیم. در نهایت اثر رفتار گله ایی گونه شکار را بر تراکم جمعیت گونه ها مورد بررسی قرار داده و برای برخی از مقادیر عددی از پارامترهای موجود در مسیله، مدل دینامیکی را تجزیه و تحلیل می کنیم.

    کلیدواژگان: انتشار، تابع پاسخ رادیکالی، روش تفاضل متناهی، زیست بوم، همه گیر شناسی
  • ابوالفضل تاری مرزآباد، سمیه کاظمی صفحات 486-502

    در این مقاله روش هم محلی را برای حل عددی معادلات انتگرال دوبعدی ولترا تعمیم می دهیم. برای این منظور ابتدا وجود و یکتایی جواب این نوع معادلات را ثابت کرده و یک نمایش هسته حلال برای جواب آنها ارایه می کنیم. سپس روش هم محلی با استفاده از چند جمله ای های قطعه ای را برای حل معادلات مذکور تعمیم داده و دستگاه معادلات جبری متناظر را به دست آورده و نشان می دهیم دستگاه مذکور دارای جواب یکتاست. هم چنین همگرایی روش را ثابت کرده و مرتبه ی همگرایی روش را با اثبات قضیه ای به دست می آوریم. سرانجام چند مثال عددی برای نشان دادن کارایی روش و تایید نتایج نظری به دست آمده، ارایه می کنیم.

    کلیدواژگان: معادله انتگرال دوبعدی ولترا، روش هم محلی، چندجمله ای های قطعه ای، همگرایی
|
  • Masoud Yarmohammadi, Reza Zabihi Moghadam Pages 316-331

    Missing values in time series data are one of the problems that sometimes arise in time series analysis. The more accurate imputation of these values, the better understanding of the structure of the time series will be obtained, and as a result, the recognition of its pattern and the prediction of future values will be more accurate. Therefore, choosing an appropriate method of imputation is an important part of a time series analysis. In this paper we introduce the new missing data imputation method from the singular spectrum analysis procedure, using the Kalman filter algorithm. Then other methods of imputation of missing values in univariate time series are introduced, and will be compared the mentioned methods using simulated data in structural models and real data. The results of the comparison based on the criteria of root mean square error and mean absolute deviations show that the method of imputation of missing values based on singular spectrum analysis approach using the Kalman filter algorithm has a better performance than the other imputation methods and the mode method is the worst.‎‎

    Keywords: Time Series, Missing Values, Singular Spectrum Analysis, Kalman Filter algorithm, Structural Models
  • Zahra Shabani Siahkalde, Ali Barzanouni Pages 332-343

    ‎In this paper, the concepts of shadowing, weak shadowing and expansiveness for finitely generated semigroup actions on non-compact metric spaces are introduced, which are dynamical properties and equivalent to their definitions on compact metric spaces. Also, the notion of topological stability for actions associated to finitely generated abelain semigroups is defined and a necessary and sufficient condition for the topological stability of finitely generated abelian semigroups on a locally compact metric space ‎is ‎provided.‎‎

    Keywords: Semigroup actions, Shadowing property, Expansive, Topological stability
  • Babak Azarnavid, Mohamad Nabati, Mahdi Emamjomeh Pages 344-354

    In this study, we solve the nonlinear fractional differential equations with fractional integral boundary conditions. To solve the mentioned problems, we use an iterative method based on the reproducing kernel Hilbert spaces. In this method, the reproducing kernel of a finite-dimensional Hilbert space is constructed using Fibonacci polynomials. With the help of the obtained positive definite kernel, we produce bases that exactly satisfy the given integral boundary conditions. Then using the obtained bases, we construct fractional derivative operational matrices and obtain an approximation of the problem with the help of a simple iteration method. In fact, we construct an approximation of the solution in a finite-dimensional space. We have also shown the convergence of the method under certain conditions. To show the effectiveness of the proposed method, we have solved some examples, and the obtained results are ‎presented.‎

    Keywords: Reproducing kernel Hilbert space, Fibonacci polynomials, Fractional differential equations, Fractional integral boundary conditions
  • MohammadEsmael Samei, Alireza Hatami Pages 355-375

    In this paper, we introduce an extension of the Hilfer fractional derivative, the "Hilfer fractional quantum derivative", and establish some of its properties. Then, we introduce and discuss initial and boundary value problems involving the Hilfer fractional quantum derivative. The existence of a unique solution of the considered problems is established via Banach's contraction mapping principle. Examples illustrating the obtained results are also presented.

    Keywords: Quantum calculus, Hilfer derivative, existence, uniqueness of solution of problem
  • Esmaeil Rostami, shokoofeh Ghorbani Pages 376-386

    In this paper, we define the concept of pseudo-irreducible elements in multiplicative lattices and examine its relationship with other important concepts of multiplicative lattices such as prime elements, primary elements, and maximum elements, and then with the help of this concept, we define and analyze the complete comaximal factorization in multiplicative lattices. In particular, we characterize multiplicative lattices whose every element can be written as a product of pseudo-irreducible and pairwise comaximal elements.

    Keywords: Multiplicative lattice, Pseudo-irreducible element, Comaximal factorization, Complete comaximal factorization
  • Zhaleh Mehrdad, Ameneh Taleei, Alireza Fakharzadeh Jahromi Pages 387-405

    Tumor resistance to chemotherapy and targeted drugs is one of the main factors of treatment failure. Experimental evidence in recent years shows that the progression of cancer cells to drug resistance does not have to happen by chance, but may be caused by the treatment itself. In this regard, understanding the clinical consequences of resistance caused by treatment in the process of chemotherapy helps to develop appropriate solutions. In this paper, to investigate this issue, we first introduce the general mathematical model of drug resistance in the chemotherapy process in the form of a device of nonlinear ordinary differential equations. Then we perform the numerical simulation of the dynamic behavior of the model in three different cases using the least squares support vector machine approach. In this study, the effects of three drugs with different drug resistance induction coefficients are considered. Finally, we will examine the results of these simulations according to the type of drug prescribed in tumor growth control.

    Keywords: Chemotherapy, Cancer, Ordinary Differential Equations, Least Squares Support Vector Machine Approach
  • Ali Ashrafi, Mahdie Amiri Pages 406-420

    Ranking of decision making units (DMU) is an important issue in data envelopment analysis (DEA). When efficient DMUs have the same efficiency scores, traditional DEA models usually fail to rank efficient DMUs. In recent years, cooperative game theory has been used to compare and improve the discrimination power of efficient DMUs. In this research, a new method of cooperative game is proposed. The idea of this method is that first, by removing a certain subset of efficientDMUs from the set of units, the efficiency of all units is calculated, and then, using the Shepley value in cooperative game theory, the efficient units are ranked. A numerical example is presented to show the performance of the proposed method and its comparison with recent ranking methods. In the empirical study, the ranking of efficient DMUs is useful and reasonable.

    Keywords: Data Envelopment Analysis (DEA), Decision Making Unit (DMU), Game Theory, Cooperative Game, Ranking efficient DMUs
  • ahmad khojali Pages 421-434

    Let R be a commutative ring with identity and let M be a unitary R-module.In this paper, the structure of completely irreducible submodules will be studied and it is proved that a submodule K has a comlpetely irreducible divisor if and only if Soc(M/K) is nontrivial which implies that a maximal ideal m is an strongly Bourbaki associated prime ideal of K if and only if K has an m-primal completely irrducible divisor. Submodules of M that are representable as an irredundant intersection of an overfamily of completely irreducible submodules are characterized. Then it will be shown that, if R is a Noetherian ring, then M is Artinian if and only if its zero submodule has a primary decomposition whose components are completely irreducible submodules. Finally, it is proved that M is distributive if and only if the set of its completely irreducible submodules is: { m(Rx)(m)</sub> | x ∈ M , m ∈ Max(R) ∩ Supp(Rx) }.

    Keywords: ‎completely irreducible submodule, ‎primal submodule‎, ‎distributive module
  • Rooholah Abedian, Mahmood Khaksar-e Oshagh Pages 435-447

    In this research work, a fifth-order well-balanced weighted essentially non-oscillatory scheme based on finite difference (FDWENO) was presented to solve a blood flow model in arteries. The FDWENO scheme preserves the balanced property for steady-state solutions while achieving fifth-order accuracy in smooth regions. Additionally, it does not exhibit spurious non-oscillatory behavior in discontinuous and shock areas. Several numerical examples were considered to investigate the balanced characteristic, fifth-order accuracy, and prevention of spurious oscillations. The results of these examples demonstrated the effectiveness of the newly developed scheme in this research.

    Keywords: Finite difference, WENO, Well-Balanced property, Blood Flow Model
  • MohammadSadegh LoeLoe, MohammadReza Akhoond, Kambiz Ahmadi Angali, Fatemeh Borazjani Pages 448-466

    In some medical studies, we may have several measurements on each patient. Sometimes these longitudinal data may be measured for several response variables, in this case, although the responses can be modeled separately, such an approach reduces the power and efficiency in estimating the effects of auxiliary variables on the response variable. In the analysis of such data, in addition to the analysis of the dependence between repeated measures related to each of the response variables, the dependence between the responses should also be considered. Among the methods used in recent years to model multivariate data is the copulafunction. One of the most important advantages of using the copula function compared to the longitudinal multivariate modeling of the data in the classic way is that, in addition to the normal distribution, any other distribution other than the normal can be considered as marginal distributions. Also, marginal distributions can even have different distributions. In situations where the data have a multivariate structure, one of the ways to form multivariate distributions is to use vine pair-copula function. In this study, we form a multivariate longitudinal structure by using the vine pair copula functions and compare these models with the model obtained from the fitting of the multivariate normal copula function. Then we will introduce the best model using the Akaike information criterion and at the end we will use the presented model on the data of the estimation of the effect of nutrition on growth.

    Keywords: Longitudinal measurments, Multivariate normal copula function, Vine pair copula, Infant growth, Infant nutration
  • safieh Bagheri Hamane, MohammadHossein Akrami, Mohammad Heydari, Ghasem Barid Loghmani Pages 467-485

    The aim of this study is to investigate an eco-epidemiological model with a bilinear incidence rate and a square root functional response. First, we examine the equilibrium and stability points of the system for various parameter values. The main challenge in population models is finding a numerical method for approximating non-negative solutions. Some numerical methods, such as the Euler method, are inefficient as they sometimes fail to produce non-negative solutions. Non-negative approximations obtained from non-standard finite difference methods are also conditional. In this paper, we propose a numerical method that provides unconditional and acceptable solutions. We then discuss the compatibility of the proposed numerical method. Finally, we compare the efficiency of the proposed method with the Euler and non standard methods using numerical simulations. We also investigate the effect of the hunting behavior of the prey species on the population density and analyze the dynamic model for some numerical values of the parameters involved in the problem.

    Keywords: Diffusion, Square root functional, Finite difference method, Epidemiology
  • Abolfazl Tari Marzabad, Somayeh Kazemi Pages 486-502

    In this paper, we extend the collocation method for the numerical solution of two-dimensional Volterra integral equations. For this purpose, we first prove the existence and uniqueness of the solution of these types of equations and present a resolvent kernel representation for their solution. Then, we extend the collocation method using piecewise polynomials to solve the mentioned equations and obtain the corresponding algebraic system of equations and show that the system has a unique solution. We also prove the convergence of the method and obtain the order of convergence of the method by proving a theorem. Finally, we present some numerical examples to show the efficiency of the method and confirm the obtained theoretical results.

    Keywords: Two-dimensional Volterra integral equations, Collocation method, Piecewise polynomials, convergence