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时间参数化,别用分数微积分:对 conformable 导数的一个再评估

偏微分方程分析 2025-12-30 v1 数值分析 数学物理 动力系统 math.MP 数值分析

摘要

conformable 导数曾被大量 publication 推广为一种新型分数导数算子。本文对此主张进行了批判性再评估。我们展示 conformable 导数并非分数算子,而是一种用于具有幂律时间缩放系统的有用计算工具,等价于在非线性时间参数化下进行的经典微分。在文献中被呈现为新颖分数贡献的若干结果,可在经典框架下重新解释。我们指出,使用 conformable 导数所建立的模型可通过变量变换转化为经典表述,经典求解后再变换回来,这种改写凸显了其缺乏真正非局域分数效应的事实。我们提供理论分析、数值仿真对比(conformable、经典与真正分数(Caputo)模型),并讨论了这种误解为何持续存在的原因。我们的结果表明,经典导数以及已建立的分数导数,更能忠实地用于建模具有记忆性的现象。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.22366,
  title  = {Time Reparametrization, Not Fractional Calculus: A Reassessment of the Conformable Derivative},
  author = {Aziz El Ghazouani and Fouad Ibrahim Abdou Amir and Khoulane Mohamed and M'hamed Elomari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.22366},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages, 6 figures, 1 table. Critical reassessment of conformable derivative as time reparametrization; includes theoretical equivalence proofs, ODE/PDE reformulations, Lorenz system analysis, and numerical comparisons with Caputo derivative