In mathematics, the fractional Laplacian is an operator, which generalizes the notion of Laplacian spatial derivatives to fractional powers. This operator is often used to generalise certain types of Partial differential equation, two examples are [1] and [2] which both take known PDEs containing the Laplacian and replacing it with the fractional version.
Definition
In literature the definition of the fractional Laplacian often varies, but most of the time those definitions are equivalent. The following is a short overview proofen by Kwaśnicki, M in.[3]
Let <math>p \in [1,\infty)</math>, <math>\mathcal{X} := L^p( \R^n)</math> and <math>s \in (0,1)</math>.
Fourier Definition
If we further restrict to <math>p \in [1,2]</math>, we get
- <math>(-\Delta)^s f := \mathcal{F}_{ \xi}^{-1}(| \xi|^{2s} \mathcal{F}(f))</math>
This definitions uses the Fourier transform for <math>f \in L^p( \R^n)</math>. This definition can also be broaden through the Bessel potential to all <math>p \in [1, \infty)</math>.
Singular Operator
The Laplacian can also be viewed as a singular integral operator which is defined as the following limit taken in <math>\mathcal{X}</math>.
- <math> (-\Delta)^sf(x) = \frac{4^s\Gamma(d/2+s)}{\pi^{d/2} |\Gamma(-s)|} \lim_{r \to 0^+} \int\limits_{\mathbb{R}^d \setminus B_r (x) }{\frac{f(x)-f(y)}{|x-y|^{d+2s}}\,dy} </math>
Generator of C_0-semigroup
Using the fractional heat-semigroup which is the family of operators <math>\{P_t \}_{t \in [0,\infty)}</math>, we can define the fractional Laplacian through its generator.
<math> -(-\Delta)^sf(x) = \lim_{t \to 0^+} \frac{P_t f - f}{ t} </math>
It is to note, that the generator is not the fractional Laplacian <math>(-\Delta)^s</math> but the negativ of it <math>-(-\Delta)^s</math>. The operator <math>P_t : \mathcal{X} \to \mathcal{X}</math> is defined by
<math> P_t f := p_t * f </math>,
where <math>*</math> is the convolution of two functions and <math>p_t := \mathcal{F}^{-1}_{ \xi}(e^{ - t | \xi|^{2s}})</math>.
See also
References
Шаблон:Reflist
External links
- "Fractional Laplacian". Nonlocal Equations Wiki, Department of Mathematics, The University of Texas at Austin.
Партнерские ресурсы |
---|
Криптовалюты |
|
---|
Магазины |
|
---|
Хостинг |
|
---|
Разное |
- Викиум - Онлайн-тренажер для мозга
- Like Центр - Центр поддержки и развития предпринимательства.
- Gamersbay - лучший магазин по бустингу для World of Warcraft.
- Ноотропы OmniMind N°1 - Усиливает мозговую активность. Повышает мотивацию. Улучшает память.
- Санкт-Петербургская школа телевидения - это федеральная сеть образовательных центров, которая имеет филиалы в 37 городах России.
- Lingualeo.com — интерактивный онлайн-сервис для изучения и практики английского языка в увлекательной игровой форме.
- Junyschool (Джунискул) – международная школа программирования и дизайна для детей и подростков от 5 до 17 лет, где ученики осваивают компьютерную грамотность, развивают алгоритмическое и креативное мышление, изучают основы программирования и компьютерной графики, создают собственные проекты: игры, сайты, программы, приложения, анимации, 3D-модели, монтируют видео.
- Умназия - Интерактивные онлайн-курсы и тренажеры для развития мышления детей 6-13 лет
- SkillBox - это один из лидеров российского рынка онлайн-образования. Среди партнеров Skillbox ведущий разработчик сервисного дизайна AIC, медиа-компания Yoola, первое и самое крупное русскоязычное аналитическое агентство Tagline, онлайн-школа дизайна и иллюстрации Bang! Bang! Education, оператор PR-рынка PACO, студия рисования Draw&Go, агентство performance-маркетинга Ingate, scrum-студия Sibirix, имидж-лаборатория Персона.
- «Нетология» — это университет по подготовке и дополнительному обучению специалистов в области интернет-маркетинга, управления проектами и продуктами, дизайна, Data Science и разработки. В рамках Нетологии студенты получают ценные теоретические знания от лучших экспертов Рунета, выполняют практические задания на отработку полученных навыков, общаются с экспертами и единомышленниками. Познакомиться со всеми продуктами подробнее можно на сайте https://netology.ru, линейка курсов и профессий постоянно обновляется.
- StudyBay Brazil – это онлайн биржа для португалоговорящих студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт.
- Автор24 — самая большая в России площадка по написанию учебных работ: контрольные и курсовые работы, дипломы, рефераты, решение задач, отчеты по практике, а так же любой другой вид работы. Сервис сотрудничает с более 70 000 авторов. Более 1 000 000 работ уже выполнено.
- StudyBay – это онлайн биржа для англоязычных студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт.
|
---|