16 results
Search Results
Now showing 1 - 10 of 16
Master Thesis Üçlü Lineer Olmayan Schrödinger Denklemi için Yapı Koruyan Sayısal Yöntemler(2016) Ertuğ, Sevim; Aydın, AyhanBirleşik N denklemli lineer olmayan Schrödinger (N--CNLS) denklemi fizik, optik, kuantum mekaniği ve akışkanlar dinamiği gibi birçok alanda sıklıkla kullanılan önemli matematiksel modellerden biridir. Son yıllarda lineer olmayan Schrödinger (NLS) denklemi ve ikili lineer olmayan Schrödinger (2-CNLS) denklemi için yapılmış çok sayıda çalışma varken, üçlü lineer olmayan Schrödinger (3-CNLS) denklem sistemi için yapılan sayısal çalışma sayısı oldukça azdır. Bu denklem sistemlerinin kütle korunumu ve enerji korunumu gibi bazı fiziksel (ya da geometrik) korunum özellikleri vardir. Standard sayısal yöntemler bu tür korunumları korumamakta ve korunum sayısal çözümde bozulmaktadır. Son yıllarda bu tip özellikleri koruyan sayısal yöntemler geliştirme çalışmalarına ilgi araştırmacılar arasında hızla artmaktadır. Bu tezin amacı, üçlü lineer olmayan Schrödinger (3-CNLS) denkleminin bir veya birden fazla fiziksel (ya da geometrik) özelliğini koruyan sayısal yöntemler geliştirmektir. 3-CNLS denkleminin enerji ve kütle olmak üzere iki korunum özelliği elde edilmiştir. Daha sonra, periyodik ve homojen sınır şartları gibi uygun sınır şartları altında, bu korunumların ayrık hallerini koruyan üç tane sayısal yöntem geliştirilmiştir. İlk olarak, Ortalama Vektör Alanı (AVF) olarak bilinen bir yöntem kullanılarak, enerji koruyan sayısal yöntem tasarlanmıştır. Daha sonra denklemin kütlesini koruyan iki adımlı (ya da üç basamaklı) bir sayısal yöntem tasarlanmıştır. Son olarak, denklemin hem kütle hem de enerjisini koruyan bir adımlı (ya da iki basamaklı) sayısal yöntem tasarlanmıştır. Tasarlanan sayısal yöntemlerin doğrusal kararlılık, doğruluk ve yakınsaklık analizleri yapılmıştır. Enerji ve kütle koruyan sayısal yöntemlerin dağılım özellikleri incelenmiştir. Sayısal yöntemlerin etkinliğini ve yapı koruma özelliklerini doğrulamak için bir çok sayısal uygulamalar yapılmıştır. Sayısal sonuçlar uzun zaman aralığında her üç sayısal yöntemin de denklemin periyodik, bir soliton ve çarpışan soliton çözümlerinin de çok iyi sonuçlar verdiğini göstermektedir.Master Thesis Doğrusal Olmayan Black-scholes Denklemi için Üstel Sonlu Fark Yöntemi(2017) Omar, Fathıa; Aksoy, Ümit; Aydın, AyhanBu tezde, likit olmayan bir piyasada ortaya çıkan doğrusal olmayan Black-Scholes denklemi için üstel sonlu fark yöntemi çalışılmıştır. 1. Bölüm opsiyon fiyatlandırması problemi terminolojisi, temel tanımlar ve literatür taramasına ayrılmıştır. 2. Bölümde Black-Scholes modeli ve Black-Scholes denklemi için sonlu fark yöntemleri gözden geçirilmiştir. 3. Bölümde doğrusal olmayan Black-Scholes denklemi için açık sonlu fark yöntemi, monotonluk, kararlılık ve tutarlılık sonuçları ile birlikte çalışılmıştır. 4. Bölümde doğrusal ve doğrusal olmayan Black-Scholes denklemleri için üstel sonlu fark yöntemi uygulanmıştır. Ayrıca, yöntemin tutarlılığı ve yakınsaklığı araştırılmıştır. Teorik sonuçları doğrulamak için sayısal örnekler verilmiştir. Sayısal sonuçlar, üstel sonlu fark yönteminin açık sonlu fark yönteminden daha iyi performans sergilediğini göstermiştir. 5. Bölüm sonuç kısmına ayrılmıştır.Master Thesis Hamilton Sistemler için Ortalama Vektör Alanı Metodu(2021) Sabawe, Bahaa Ahmed Khalaf; Aydın, AyhanBu tez çalışmasında Hamilton tipindeki başlangıç değer problemlerinin sayısal çözümü için enerji koruyan yöntemler ortaya konulmuş ve analiz edilmiştir. Özel olarak, enerji koruyan yöntemler olarak bilinen ortalama vektör alanı (AVF) ve bölmeli AVF (PAVF) yöntemleri kullanılmıştır. Bunlara ek olarak enerji koruyan birleşim (PAVF-C) yöntemi ve toplam (PAVF-P) yöntemleri kullanılmıştır. Bu tez çalışmasında bahsi geçen enerji koruyan yöntemlerin performanlarını ölçmek için Zakharov sistemi ele alınmıştır. Bu tez ile ilk olarak Zakharov sistemi için enerji koruyan AVF, PAVF, PAVF-C ve PAVF-P yöntemleri oluşturulmuştur. Zakharov sisteminin sayısal çözümünde linear kapalı yöntemler oluşları sebebiyle PAVF ve PAVF-C yöntemlerinin, AVF yöntemine göre kayda değer daha az sürede souç verdiği gösterilmiştir. Ayrıca, PAVF metodunun AVF metodunun aksine Zakharov sisteminin kütle korunumunu da koruduğu gösterilmiştir.Article Lobatto Iiia–iiib Discretization of the Strongly Coupled Nonlinear Schrödinger Equation(Journal of Computational and Applied Mathematics, 2009) Aydın, Ayhan; Karasözen, BülentIn this paper, we construct a second order semi-explicit multi-symplectic integrator for the strongly coupled nonlinear Schrödinger equation based on the two-stage Lobatto IIIA–IIIB partitioned Runge–Kutta method. Numerical results for different solitary wave solutions including elastic and inelastic collisions, fusion of two solitons and with periodic solutions confirm the excellent long time behavior of the multi-symplectic integrator by preserving global energy, momentum and mass.Research Project Lineer Olmaya Üçlü Schrödinger Denklemi için Yapı Koruyan Sayısal Yöntemler(2016) Aydın, Ayhan; Ertuğ, Sevim-Article Citation - WoS: 6Citation - Scopus: 6Exact and Nonstandard Finite Difference Schemes for the Burgers Equation B(2, 2)(Tubitak Scientific & Technological Research Council Turkey, 2021) Köroğlu, Canan; Aydın, AyhanIn this paper, we consider the Burgers equation B(2, 2) . Exact and nonstandard finite difference schemes(NSFD) for the Burgers equation B(2, 2) are designed. First, two exact finite difference schemes for the Burgers equationB(2, 2) are proposed using traveling wave solution. Then, two NSFD schemes are represented for this equation. Thesetwo NSFD schemes are compared with a standard finite difference (SFD) scheme. Numerical results show that the NSFDschemes are accurate and efficient in the numerical simulation of the kink-wave solution of the B(2, 2) equation. We seethat although the SFD scheme yields numerical instability for large step sizes, NSFD schemes provide reliable results forlong time integration. Local truncation errors show that the NSFD schemes are consistent with the B(2, 2) equation.Book Part Multisymplectic Integrators for Coupled Nonlinear Partial Differential Equations(Nova Science Publishers, Inc., 2012) Karas̈ozen,B.; Aydın, Ayhan; Aydin,A.; Aydın, Ayhan; Mathematics; MathematicsThe numerical solution of nonlinear partial differential equations (PDEs) using symplectic geometric integrators has been the subject of many studies in recent years. Many nonlinear partial differential equations can be formulated as an infinite dimensional Hamiltonian system. After semi-discretization in the space variable, a system of Hamiltonian ordinary differential equations (ODEs) is obtained, for which various symplectic integrators can be applied. Numerical results show that symplectic schemes have superior performance, especially in long time simulations. The concept of multisymplectic PDEs and multisymplectic schemes can be viewed as the generalization of symplectic schemes. In the last decade, many multisymplectic methods have been proposed and applied to nonlinear PDEs, like to nonlinear wave equation, nonlinear Schr̈odinger equation, Korteweg de Vries equation, Dirac equation, Maxwell equation and sine-Gordon equation. In this review article, recent results of multisymplectic integration on the coupled nonlinear PDEs, the coupled nonlinear Schr̈odinger equation, the modified complex Korteweg de Vries equation and the Zakharov system will be given. The numerical results are discussed with respect to the stability of the schemes, accuracy of the solutions, conservation of the energy and momentum, preservation of dispersion relations. © 2012 Nova Science Publishers, Inc. All rights reserved.Article Symplectic and multi-symplectic methods for coupled nonlinear Schrödinger equations with periodic solutions(Computer Physics Communications, 2007) Aydın, Ayhan; Karasözen, BülentWe consider for the integration of coupled nonlinear Schrödinger equations with periodic plane wave solutions a splitting method from the class of symplectic integrators and the multi-symplectic six-point scheme which is equivalent to the Preissman scheme. The numerical experiments show that both methods preserve very well the mass, energy and momentum in long-time evolution. The local errors in the energy are computed according to the discretizations in time and space for both methods. Due to its local nature, the multi-symplectic six-point scheme preserves the local invariants more accurately than the symplectic splitting method, but the global errors for conservation laws are almost the same.Master Thesis Rosenau-Korteweg-de Vries regularized long wave denklemi için doğrusal kapalı yöntemler(2015) Al-omaırı, Salım; Aydın, AyhanBu tez çalışmasında, genel Rosenau--Korteweg de Vries (Rosenau--KdV) ile Rosenau-- Regülerize Uzun Dalga (Rosenau--Regularized Long Wave)(rosenau-RLW) denklemlerini birleştiren Rosanau-Korteweg de--Veries Regülerize Uzun Dalga (Rosenau--KdV--RLW) denkleminin sayısal çözümü ele alınmıştır. Denklemin kütle ve enerji olarak adlandırılan iki tane korunum özelliği ispatlanmıştır. Amaç bu özellikleri tam olarak koruyan yada küçük bir hata ile koruyan sayısal yöntemler geliştirmektir. Rosenau--KdV--RLW denkleminin başlangıç--sınır değer problemi için iki tane sayısal yöntem önerilmiştir. Yöntemlerden bir tanesi korunum özelliği olan bir yöntem olup diğer yöntem korunum özelliği olmayan bir yöntemdir. Korunum özelliği olan yöntemin denklemin enerjisini koruduğu ispatlanmıştır. Ayrıca yöntem ikinci mertebeden doğruluğa sahip ve koşulsuz kararlıdır. İkinci yöntem korunum özelliği olmayan bir yöntemdir. Bu yöntem birinci mertebeden doğruluğa sahip olup koşullu kararlıdır. Sayısal sonuçlar, her iki yöntemin de uzun zaman aralığında denklemin soliter dalgasını iyi simule ettiğini göstermiştir. Ayrıca, sayısal sonuçlar korunum özelliği olan yöntemin, denklemin enerjisini koruduğunu da doğrulamıştır.Publication Semi-Explicit Multi-Symplectic Integration of Nonlinear Schrodinger Equation(2015) Aydın, AyhanIn this paper we apply Lobatto IIIA-IIIB type multi-symplectic discretization in space and time to the nonlinear Schrödinger equation. The resulting scheme is semi-explicit in time and therefore more efficient than implicit multisymplectic schemes. Numerical results confirm excellent long time conservation of the local and global conserved quantities like the energy, momentum and norm.
