فهرست مطالب

نشریه مدل سازی پیشرفته ریاضی
سال چهاردهم شماره 2 (پیاپی 34، تابستان 1403)
- تاریخ انتشار: 1403/04/13
- تعداد عناوین: 10
-
-
صفحات 1-25در این مقاله، با ترکیب روش اکستراگرادیان زیرگرادیان با روش لخت، الگوریتم تکراری جدیدی برای حل مسائل تعادل در فضاهای هیلبرت حقیقی معرفی می کنیم. علاوه بر این، یک الگوریتم خود-سازگار لخت جدید را برای حل نابرابری های تغییراتی در فضاهای هیلبرت حقیقی ارائه می دهیم، که در آن نیازی به دانستن ثابت لیپشیتس نگاشت استفاده شده در الگوریتم نیست. همگرایی ضعیف دنباله های تولید شده توسط الگوریتم های ارائه شده را اثبات می کنیم. برای نشان دادن قابلیت استفاده نتایجمان و همچنین برای نشان دادن کارایی الگوریتم های پیشنهادی، مثالهای مقایسه ای با چندین الگوریتم موجود در مقالات را ارائه می دهیم.کلیدواژگان: الگوریتم لخت، فضای هیلبرت، مسئله تعادل، مسئله نابرابری تغییراتی، همگرایی ضعیف
-
صفحات 26-38در این مقاله، با استفاده از روش تغییراتی نشان می دهیم یک مساله مقدار مرزی از مرتبه ی ششم دارای بی نهایت جواب می باشد. در واقع با بهره گیری از یک قضیه نقطه بحرانی، شرایطی کافی ارائه خواهیم کرد تا مساله یک دنباله از جواب ها در یک فضای توابع مناسب داشته باشد. حالت های خاص و مثال از نتایج نیز بیان شده است.کلیدواژگان: نقطه بحرانی، روش تغییراتی، مسائل مقدار مرزی
-
صفحات 39-57
نظریه ی مجموعه های راف، چارچوب مناسبی برای مطالعه و مقایسه عملگرهای جبری تعریف شده در بسیاری از ساختارهای ریاضی را فراهم می کند. در این مقاله، ارتباطی بین ساختار علی فضا-زمان در تئوری نسبیت اینشتن و نظریه مجموعه های راف براساس پوشش برقرار می کنیم و بوسیله آن عملگرهای تقریب پوششی را برای ساختار علی تعریف می کنیم و نشان می دهیم که برخی از این عملگرها، همان عملگرهای اساسی و متداول در ساختار علی فضا-زمان از جملهI^±، J^±، D، ⊥ و برخی عملگرها مانند '⊥و '⊥'⊥ ، عملگرهای متفاوتی در ساختار علی می باشند. اخیرا، منطق علی روی فضا -زمان ها به وسیله مشبکه ارتومدولار کاملی متشکل از همه ثابت های عملگر بستار ⊥ ⊥ ، معرفی شده است. در اینجا، از طریق عملگر متعامد '⊥، مشبکه ی کامل دیگری معرفی و عناصر این مشبکه را در فضا-زمان های علی تعیین می کنیم و همچنین، شرط لازم و کافی برای ارتومدولار بودن این مشبکه در فضا-زمان های هذلولوی سرتاسری ارائه می کنیم. در نهایت، نشان می دهیم این دو مشبکه، در حالت فضا-زمان مینکوفسکی دو بعدی با هم یک ریخت هستند، ولی در حالت کلی این مطلب لزوما برقرار نیست.
کلیدواژگان: مشبکه، مجموعه های راف، فضا- زمان، ساختار علی، منطق علی -
صفحات 58-70
در این مقاله، ابتدا کرانداری عملگر ترکیبی وزن دار تعمیم یافته از زیرفضای پایای مینیمال موبیوس به nامین فضای وزن دار را مورد مطالعه قرار داده و شرایط معادلی برای کرانداری آن بر حسب چندجمله ای های بل پیدا خواهد شد. پس از آن تخمین هایی برای نرم اساسی عملگر مذکور ارائه و سپس با استفاده از این تخمین ها شرایط معادلی برای فشردگی آن عملگر ارائه خواهد شد.
کلیدواژگان: نرم اساسی، زیرفضای مینیمال موبیوس، $N$امین فضای وزن دار، فضای از نوع بلاخ، فضای از نوع زیگموند -
صفحات 71-86
فرض کنید X یک ماتریس تصادفی p×m با توزیع نرمال ماتریس متغیر با ماتریس میانگین Θ و ماتریس کوواریانس Σ⊗Ψ باشد، که در آن Σ و Ψ ماتریس های کوواریانس معین مثبت معلوم هستند. در این مقاله برآورد بیزی موجکی ماتریس میانگین Θ تحت تابع زیان تعادل درجه دو و بر اساس توزیع پیشین نرمال ماتریس متغیر $N_{p,m}(\mathbf{0}, \mathbf{\Lambda}\otimes \mathbf{\Psi})$ مورد بررسی و مطالعه قرار می گیرد. ابتدا با استفاده از برآوردگر بیز به عنوان برآوردگر هدف در تابع زیان تعادل و براساس روش تعیین آستانه مخاطره نااریب اشتاین، آستانه بیزی موجکی به دست می آید. سپس با به کارگیری آستانه پیشنهادی، برآوردگر بیزی موجکی ماتریس میانگین حاصل می شود. در پایان با استفاده از مطالعه شبیه سازی و یک مثال کاربردی عملکرد برآوردگر معرفی شده بررسی شده است. نتایج شبیه سازی و مثال کاربردی بیانگر برتری برآوردگر بیزی موجکی نسبت به چهار برآوردگر موجکی کلاسیک است.
کلیدواژگان: آستانه نرم، برآوردگر بیزی موجکی، برآورد مخاطره نااریب اشتاین، توزیع نرمال ماتریس متغیر، ماتریس میانگین -
صفحات 87-95فرض کنید $H(\mathbb{D})$ مجموعه تمام توابع تحلیلی روی $\mathbb{D}$ $u,v\in H(\mathbb{D} و $\varphi,\psi$ دو خودنگاشت $\linebreak(\varphi,\psi: \mathbb{D}\rightarrow \mathbb{D}) $ باشند. تفاضل دو عملگر ترکیبی وزن دار $uC_\varphi -vC_\psi$ به صورت زیر تعریف می شود \begin{align*} (uC_\varphi -vC_\psi)f(z) = u(z) f{(\varphi(z))}- v(z) f(\psi(z)) ,\quad f\in H(\mathbb{D}), \quad z\in \mathbb{D}. \end{align*} در این مقاله کرانداری تفاضل دو عملگر ترکیبی وزن دار از فضای تبدیل کوشی به فضای دیریکله مورد بررسی قرار خواهد گرفت و شرط معادلی برای کرانداری عملگر مذکور ارائه خواهد شد. پس از آن نرم عملگر ترکیبی بین فضاهای مذکور مورد مطالعه قرار خواهد گرفت و نشان داده خواهد شد که $\|C_\varphi\|\geq 1$ و عملگر ترکیبی از فضای تبدیل کوشی به فضای دیریکله طولپا نیست.کلیدواژگان: کرانداری، فضای دیریکله، فضای کوشی ترانسفرم، طولپا
-
صفحات 96-108در این مقاله، یک مدل $SIR$ با نرخ شیوع غیرخطی کلی و با فرض تاثیر صددرصدی واکسن ارائه می دهیم. این دستگاه یک نقطه تعادل عاری از بیماری دارد که متناظر با آن یک عدد بازتولید پایه $\mathscr{R}_0$ به دست می آید. برای $\mathscr{R}_0>1$ دستگاه یک نقطه تعادل بومی نیز خواهد داشت. پایداری موضعی و سراسری این نقاط تعادل را مطالعه می کنیم و با توجه به تغییر وضعیت پایداری نقاط تعادل با تغییر یکی از پارامترها، وجود انشعاب تبادل پایداری را بررسی خواهیم کرد. همچنین، شاخص حساسیت $\mathscr{R}_0$ را محاسبه کرده که میزان تاثیرپذیری دستگاه از پارامترهای موجود را مشخص می کند. در پایان، نتایج به دست آمده را با مثال های عددی بررسی می کنیم.کلیدواژگان: مدل همه گیری $SIR$، نرخ شیوع غیرخطی، عدد بازتولید پایه، پایداری، انشعاب
-
صفحات 109-128
الگوریتم شاخه و کران یک روش گسترده برای بهینه سازی سراسری است. این الگوریتم، مجموعه شدنی مساله بهینه سازی را از طریق یک روش شاخه سازی، افراز کرده و سپس با استفاده از یک روش کران یابی، برای هر عضو افراز یک کران بالا و یک کران پایین محاسبه می کند. سرانجام، روش شاخه و کران، کران های به دست آمده و مقادیر تابع هدف را با یکدیگر مقایسه کرده و اعضایی از افراز را که شامل یک نقطه بهین نیستند حذف می کند. در این مقاله، الگوریتم شاخه و کران برای بهینه سازی توابع هم رادیانت صعودی روی زیرمجموعه هایی از $\mathbb{R}_+^n$ که به صورت اشتراک یک نیم فضا با یک سادک هستند ارائه می شود (هدف از در نظرگرفتن چنین مجموعه های شدنی، بررسی مدلی از ریاضیات مالی، تحت عنوان مدل میانگین-انحراف معیار است). ما از مفهوم تحدب مجرد توابع هم رادیانت صعودی برای کران یابی (پیداکردن کران های پایین) استفاده می کنیم. در انتها ، به عنوان کاربردی از این دسته از مساله های بهینه سازی، مدل میانگین-انحراف معیار برای بهینه سازی سبد سرمایه گذاری را مطرح کرده و آن را با روش شاخه و کران حل می کنیم.
کلیدواژگان: الگوریتم شاخه و کران، بهینه سازی سبد سرمایه گذاری، مدل میانگین-انحراف معیار، تحدب مجرد، توابع هم رادیانت صعودی -
صفحات 129-143این مقاله به حل معادلات انتگرال ولترای کوردیال نوع سوم می پردازد. برای این هدف، ابتدا توابع متعامد لگاریتمی تعمیم یافته معرفی و خواص آنها بررسی می شود. پس از آن با استفاده از این توابع به عنوان پایه در روش طیفی هم محلی، روشی عددی برای تقریب جواب این نوع معادلات انتگرال ارائه می شود. سپس خطای تقریب و آنالیز همگرایی برای روش ارائه شده نیز مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین، برای سنجش کارایی و دقت روش پیشنهادی، چند مثال عددی در نظر گرفته شده است. نتایج عددی حاصل شده نشان می دهند که روش توابع متعامد لگاریتمی تعمیم یافته در مقایسه با برخی از روش های ارائه شده قبلی کارآمدتر و دقیق تر است.کلیدواژگان: معادلات انتگرال ولترای کوردیال، توابع متعامد لگاریتمی تعمیم یافته، روش هم محلی
-
صفحات 144-156در این مقاله، عملگرهای شرطی وزن دار را روی فضای نیم- هیلبرت $L^{2}(\Sigma)$ بررسی می کنیم، سپس شرایط لازم و کافی برای خودالحاقی، ایزومتری بودن و نرمال بودن این نوع عملگرها را با استفاده از ویژگی های عملگر امید شرطی روی این فضا مشخص می کنیم. همچنین نمایش ماتریسی معکوس مور-پنروز این نوع عملگرها را نیز ارائه خواهیم داد. در پایان مثال هایی را در رابطه با برخی نتایج ارائه می دهیم.کلیدواژگان: فضای نیم هیلبرت، عملگر امید شرطی، خودالحاقی، نرمال
-
Pages 1-25In this paper, combining the subgradient extragradient method with inertial method, we introduce a new iterative algorithm for solving equilibrium problems in real Hilbert spaces. Moreover, we present a new inertial self-adaptive scheme for solving variational inequalities in real Hilbert spaces, which it is not necessary to know the Lipschitz constant of the mapping. We prove the weak convergence of the generated iterates by presented algorithms. To illustrate the usability of our results and also to show the efficiency of the proposed methods, we present some comparative examples with several existing schemes in the literature.Keywords: Equilibrium Problem, Subgradient Extragradient Method, Inertial Effect, Variational Inequality, Weak Convergence
-
Pages 26-38In this paper, by employing the variational method, we show that a boundary value problem of sixth order has infinitely many solutions. In fact, via a critical point theorem, we will present sufficient conditions such that the problem has a sequence of solutions in a suitable function space. Specific cases and an examples of results are also stated.Keywords: Critical Point, Variational Method, Boundary Value Problems
-
Pages 39-57
Rough set theory provides a convenient framework to study and compare algebraic operators in many mathematical structures. In this paper, we establish a connection between the causal structure of space-time in Einstein's theory of relativity and the theory of Rough sets based on coverage, and by means of this, we define the covering approximation operators for the causal structure and show that some of these operators are the same basic and common operators in the causal structure of space-time such as I^± ، J^±، D، ⊥, and some operators like ⊥' and ⊥'⊥' and different operators in the causal structure. Recently, causal logic on space-times has been introduced by a complete orthomodular lattice consisting of all constants of the clouser operator ⊥⊥. Here, through the orthogonal operator ⊥' , we introduce another complete lattice and determine the elements of this lattice in causal space-times. Also, we provide a necessary and sufficient condition for this lattice to be orthomodular in global hyperbolic space-times. Finally, we show that these two lattices are isomorphic in the case of two-dimensional Minkowski space-time, but this is not necessarily true in the general case.
Keywords: Lattice, Rough Set Theory, Space-Times, Causal Structure, Causal Logic -
Pages 58-70
In this paper, we first study the boundedness of generalized weighted composition operators from minimal Möbius invariant subspace to the $n$th weighted type space. Then, we obtain equivalence conditions for its boundedness by using the Bell polynomials. We also find some estimates for the essential norm of this operator and use them to present equivalence conditions for the compactness of such an operator.
Keywords: Essential Norm, MInimal Mobius Invariant Subspace, Nth Weighted Type Space, Bloch Type Space, Zygmund Type Space -
Pages 71-86
Suppose that the random matrix X has a matrix variate normal distribution with the mean matrix Θ and covariance matrix Σ⊗Ψ where Σ and Ψ are known positive definite covariance matrices. This paper studies the soft Bayesian shrinkage wavelet estimation of the mean matrix Θ . Soft Bayesian shrinkage wavelet estimator is proposed based on quadratic balanced loss function and matrix variate normal $N_{p,m}(\mathbf{0}, \mathbf{\Lambda}\otimes \mathbf{\Psi})$ prior distribution. Λ is known positive definite covariance matrix. By using the Bayes estimator as the target estimator in the quadratic balanced loss function and Stien's unbiased risk estimate technique, the soft Bayesian shrinkage wavelet threshold is obtained. Based on the new proposed threshold, we find the soft Bayesian shrinkage wavelet estimator of Θ mean matrix. The simulation study and two real examples to measure the performance of the presented theoretical topics are used. The results show that the soft Bayesian shrinkage wavelet estimator dominates classical shrinkage wavelet estimators.
Keywords: Soft Threshold, Bayesian Wavelet Estimator, Stein's Unbiased Risk Estimate, Matrix Variate Normal Distribution, Mean Matrix -
Pages 87-95Let $H(\mathbb{D})$ be the space of all analytic functions on $\mathbb{D}$, $u,v\in H(\mathbb{D})$ and $\varphi,\psi$ be self-map $(\varphi,\psi:\mathbb{D}\rightarrow \mathbb{D})$. Difference of weighted composition operator is denoted by $uC_\varphi -vC_\psi$ and defined as follows \begin{align*} (uC_\varphi -vC_\psi)f(z) = u(z) f{(\varphi(z))}- v(z) f(\psi(z)) ,\quad f\in H(\mathbb{D} ), \quad z\in \mathbb{D}. \end{align*} In this paper, boundedness of difference of weighted composition operator from Cauchy transform into Dirichlet space will be considered and an equivalence condition for boundedness of such operator will be given. Then the norm of composition operator between the mentioned spaces will be studied and it will be shown that $\|C_\varphi\|\geq 1$ and there is no composition isometry from Cauchy transform into Dirichlet space.Keywords: Boundedness, Cauchy Transform Space, Dirichlet Space, Isometry
-
Pages 96-108In this article, we present an $SIR$ model with a general nonlinear incidence rate, assuming a $100\%$ effective vaccine. This system has a disease-free equilibrium point, corresponding to which a basic reproduction number $\mathscr{R}_0$ is obtained. For $\mathscr{R}_0 > 1$, the system will also have an endemic equilibrium point. We study the local and global stability of these equilibrium points. Considering the change in the stability status of the equilibrium points with the change of one of the parameters, we will examine the existence of a transcritical bifurcation. Additionally, we calculate the sensitivity index of $\mathscr{R}_0$, which essentially determines the susceptibility of the system to the existing parameters. Finally, we examine the obtained results with numerical examples.Keywords: SIR Epidemic Model, Nonlinear Incidence Rate, Basic Reproduction Number, Stability, Bifurcation
-
Pages 109-128
The branch and bound algorithm is a widespread method for global optimization. This algorithm partitions the feasible set of the optimization problem through a branching method and then calculates an upper bound and a lower bound for each member of the partition using a bounding method. Finally, the branch and bound method compares the obtained bounds and the objective function values with each other and removes the members of the partition that do not contain an optimal point. In this paper, the branch and bound algorithm for optimizing increasing co-radiant functions on subsets of $\mathbb{R}_+^n$ which are presented in the form of the intersection of a half-space with a simplex (the purpose of considering such feasible sets is to examine a model of financial mathematics, called the mean-standard deviation model). We use the concept of abstract convexity to increase co-radiant functions for bounding (finding lower bounds). In the end, as an application of this optimization problem, we propose the mean-standard deviation model of portfolio optimization and solve it with the branch and bound method.
Keywords: Branch, Bound Algorithm, Portfolio Optimization, Mean-Standard Deviation Model, Abstract Convexity, Increasing Co-Radiant Functions -
Pages 129-143This paper is devoted to solving cordial Volterra integral equations of the third kind. First, generalized log orthogonal functions are introduced and their properties is investigated. Then by using this kind of orthogonal functions as basis function in spectral collocation method, a numerical method is proposed to solve this kind of integral equations. The approximation error and convergence analysis of the presented method are investigated. In order to verify the efficiency and accuracy of the presented method several numerical examples have been considered. A comparison of the obtained results demonstrates that the current method is less expensive and more efficient than some previously proposed methods.Keywords: Cordial Volterra Integral Equations, Generalized Log Orthogonal Functions, Collocation Method
-
Pages 144-156In this paper, we discuss matrix theoretic characterization for weighted conditional operators by properties of conditional expectation operator in some operator classes on $L^{2}(\Sigma)$-semi-Hilbertian space such as self-adjoint, isometry and normal classes of these type operators on this space. Also, we consider the matrix representation of the Moore-Penrose inverse for these types of operators. We also gave examples to show our results.Keywords: Conditional Expectation Operator, Semi-Hilbert, Space, Self Adjoint, Normal Operator