q-Heat Operator and q-Poisson’s Operator

2000 Mathematics Subject Classification: 33D15, 33D90, 39A13

Some Fractional Extensions of the Temperature Field Problem in Oil Strata

This survey is devoted to some fractional extensions of the incomplete lumped formulation, the lumped formulation and the formulation of Lauwerier of the temperature field problem in oil strata. The method of integral transforms is used to solve the corresponding boundary value problems for the fractional heat equation. By using Caputo’s differintegration operator and the Laplace transform, new integral forms of the solutions are obtained. In each of the different cases the integrands are expressed in terms of a convolution of two special functions of Wright’s type.

The Darboux Problem for a Class of 3-D Weakly Hyperbolic Equations

Недю Попиванов, Цветан Христов - Изследвани са някои тримерни аналози на задачата на Дарбу в равнината. През 1952 М. Протер формулира нови тримерни гранични задачи както за клас слабо хиперболични уравнения, така и за някои хиперболично-елиптични уравнения. За разлика от коректността на двумерната задача на Дарбу, новите задачи са некоректни. За слабо хиперболични уравнения, съдържащи младши членове, ние намираме достатъчни условия както за съществуване и единственост на обобщени решения с изолирана степенна особеност, така и за единственост на квази-регулярни решения на задачата на Протер.

Singular Solutions with Exponential Growth for the (3+1)-D Wave Equation

Недю И. Попиванов, Тодор П. Попов, Рудолф Шерер - Разглеждат се четиримерни гранични задачи за нехомогенното вълново уравнение. Те са предложени от М. Протер като многомерни аналози на задачата на Дарбу в равнината. Известно е, че единственото обобщено решение може да има силна степенна особеност само в една гранична точка. Тази сингулярност е изолирана във върха на характеристичния конус и не се разпространява по конуса. Друг аспект на проблема е, че задачата не е фредхолмова, тъй като има безкрайномерно коядро. Предишни резултати сочат, че решението може да има най-много експоненциален ръст, но оставят открит въпроса дали наистина съществуват такива решения. Показваме, че отговора на този въпрос е положителен и строим обобщено решение на задачата на Протер с експоноциална особеност.

Quasi-Regular Solutions for 3D Equations of Tricomi and Keldish Types

Цветан Д. Христов, Недю Ив. Попиванов, Манфред Шнайдер - Изучени са някои тримерни гранични задачи за уравнения от смесен тип. За уравнения от типа на Трикоми те са формулирани от М. Протер през 1952, като тримерни аналози на задачите на Дарбу или Коши–Гурса в равнината. Добре известно е, че новите задачи са некоректни. Ние формулираме нова гранична задача за уравнения от типа на Келдиш и даваме понятие за квазиругулярно решение на тази задача и на eдна от задачите на Протер. Намерени са достатъчни условия за единственост на такива решения.

Asymptotic Expansion of Solution for Almost Regular and Weakly Perturbed Systems of Ordinary Differential Equations

Л. И. Каранджулов, Н. Д. Сиракова - В работата се прилага методът на Поанкаре за решаване на почти регулярни нелинейни гранични задачи при общи гранични условия. Предполага се, че диференциалната система съдържа сингулярна функция по отношение на малкия параметър. При определени условия се доказва асимптотичност на решението на поставената задача.

Interior Boundaries for Degenerate Elliptic Equations of Second Order Some Theory and Numerical Observations

2010 Mathematics Subject Classification: Primary 35J70; Secondary 35J15, 35D05.

On Finite Element Methods for 2nd order (semi–) periodic Eigenvalue Problems

We deal with a class of elliptic eigenvalue problems (EVPs) on a rectangle Ω ⊂ R^2 , with periodic or semi–periodic boundary conditions (BCs) on ∂Ω. First, for both types of EVPs, we pass to a proper variational formulation which is shown to fit into the general framework of abstract EVPs for symmetric, bounded, strongly coercive bilinear forms in Hilbert spaces, see, e.g., [13, §6.2]. Next, we consider finite element methods (FEMs) without and with numerical quadrature. The aim of the paper is to show that well–known error estimates, established for the finite element approximation of elliptic EVPs with classical BCs, hold for the present types of EVPs too. Some attention is also paid to the computational aspects of the resulting algebraic EVP. Finally, the analysis is illustrated by two non-trivial numerical examples, the exact eigenpairs of which can be determined.

Problems for P-Monge-Ampere Equations

2010 Mathematics Subject Classification: 35A23, 35B51, 35J96, 35P30, 47J20, 52A40.

Monte Carlo Algorithms for Linear Problems

MSC Subject Classification: 65C05, 65U05.

Vector Combinatorial Problems in a Space of Combinations with Linear Fractional Functions of Criteria

The paper considers vector discrete optimization problem with linear fractional functions of criteria on a feasible set that has combinatorial properties of combinations. Structural properties of a feasible solution domain and of Pareto–optimal (efficient), weakly efficient, strictly efficient solution sets are examined. A relation between vector optimization problems on a combinatorial set of combinations and on a continuous feasible set is determined. One possible approach is proposed in order to solve a multicriteria combinatorial problem with linear- fractional functions of criteria on a set of combinations.

A Differential Game Described by a Hyperbolic System

An antagonistic differential game of hyperbolic type with a separable linear vector pay-off function is considered. The main result is the description of all ε-Slater saddle points consisting of program strategies, program ε-Slater maximins and minimaxes for each ε ∈ R^N > for this game. To this purpose, the considered differential game is reduced to find the optimal program strategies of two multicriterial problems of hyperbolic type. The application of approximation enables us to relate these problems to a problem of optimal program control, described by a system of ordinary differential equations, with a scalar pay-off function. It is found that the result of this problem is not changed, if the players use positional or program strategies. For the considered differential game, it is interesting that the ε-Slater saddle points are not equivalent and there exist two ε-Slater saddle points for which the values of all components of the vector pay-off function at one of them are greater than the respective components of the other ε-saddle point.

Pseudo-Differential Operators in a Wave Diffraction Problem with Impedance Conditions

Mathematics Subject Classification: 35J05, 35J25, 35C15, 47H50, 47G30

On a Hypersingular Equation of a Problem, for a Crack in Elastic Media

Mathematics Subject Classification 2010: 45DB05, 45E05, 78A45.

Monte Carlo Study of Particle Transport Problem in Air Pollution

2002 Mathematics Subject Classification: 65C05.