为何不应使用具有非奇异核的分数阶导数
经典分析与常微分方程
2020-06-30 v1 数学物理
math.MP
摘要
近年来,许多论文讨论了通过用非奇异(即有界)核替换 Caputo 或 Riemann-Liouville 导数的奇异核而构造的新分数阶导数的理论与应用。本文将通过严格的数学推理表明,这些非奇异核导数存在若干缺陷,理应禁止其使用。它们不满足分数阶微积分的基本定理,因为不存在相应的卷积积分使其导数为左逆;且导数在初始时刻 的值恒为零,这对可使用这些导数的微分方程与模型施加了不自然的限制。针对所谓的 Caputo-Fabrizio 与 Atangana-Baleanu 导数的特例,本文表明当该限制成立时,这些导数可简单地用整数阶导数与标准 Caputo 分数阶导数表示,从而说明它们并不包含任何新内容。
引用
@article{arxiv.2006.15237,
title = {Why fractional derivatives with nonsingular kernels should not be used},
author = {Kai Diethelm and Roberto Garrappa and Andrea Giusti and Martin Stynes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.15237},
year = {2020}
}
备注
19 pages, no figures, Editorial Survey in FCAA